INTRODUÇÃO AO AMBIENTE SIG QGISgeoftp.ibge.gov.br/metodos_e_outros_documentos_de_referencia/outros... · Ministério do Planejamento, Desenvolvimento e Gestão Instituto Brasileiro

INTRODUÇÃO AO AMBIENTE SIG QGIS

Presidente da RepúblicaMichel Miguel Elias Temer Lulia

Ministr do Planejamento, e Gestãoo DesenvolvimentoEsteves Pedro Colnago Júnior

INSTITUTO BRASILEIRODE GEOGRAFIA EESTATÍSTICA - IBGE

PresidenteRoberto Luís Olinto Ramos

Diretor-ExecutivoFernando José de Araújo Abrantes

ÓRGÃOS ESPECÍFICOS SINGULARES

Diretoria de PesquisasClaudio Dutra Crespo

Diretoria de GeociênciasJoão Bosco de Azevedo (em exercício)

Diretoria de InformáticaJosé Sant`Anna Bevilaqua

Centro de Documentação e Disseminação de InformaçõesDavid Wu Tai

Escola Nacional de Ciências EstatísticasMaysa Sacramento de Magalhães

UNIDADE RESPONSÁVEL

Diretoria de GeociênciasCoordenação de Cartografia

Patrícia do Amorim Vida Costa

Ministério do Planejamento, Desenvolvimento e Gestão

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE

Diretoria de Geociências

Coordenação de Cartografia

Introdução ao ambiente Introdução ao ambiente Introdução ao ambiente Introdução ao ambiente

SIG QGISSIG QGISSIG QGISSIG QGIS

Organização: Alex da Silva Santos

Rio de Janeiro

2018

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... 7

LISTA DE QUADROS E TABELAS ....................................................................... 14

APRESENTAÇÃO ................................................................................................. 15

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 16

2 NOÇÕES BÁSICAS DE CARTOGRAFIA, GEODÉSIA E

GEOPROCESSAMENTO ........................................................................ 18

2.1 Noções de Geodésia ................................................................. 18

2.1.1 A forma verdadeira da Terra: geoide ............................................ 18

2.1.2 A forma matemática da Terra: elipsoide de revolução .................... 19

2.1.3 As três superfícies da Geodésia ................................................. 20

2.1.4 Sistemas geodésicos regionais ................................................... 21

2.1.5 Sistemas geodésicos globais ..................................................... 21

2.1.6 Importância de um referencial geodésico único ............................ 22

2.1.7 Referencial geodésico oficial do Brasil ......................................... 23

2.2 Noções de Cartografia .............................................................. 23

2.2.1 Projeção cartográfica ................................................................ 24

Classificação das projeções cartográficas .................................... 24

Projeções cartográficas mais usuais no Brasil ............................... 26

2.2.2 Escala cartográfica ................................................................... 28

Escalas do mapeamento topográfico ........................................... 29

Bases cartográficas contínuas .................................................... 30

2.2.3 Superfícies a serem consideradas num ambiente SIG .................... 30

2.3 Noções de Geoprocessamento ................................................... 31

2.3.1 Tipos de dados em Geoprocessamento ....................................... 32

2.3.2 Representação geográfica ......................................................... 33

2.3.3 Representação geográfica do relevo ............................................ 34

2.3.4 Representação dos atributos dos dados geoespaciais .................... 35

2.3.5 Banco de dados geográficos ...................................................... 36

2.3.6 Relacionamentos espaciais ........................................................ 37

2.3.7 Relacionamento topológico ........................................................ 39

3 ACESSO E USO DE DADOS GEOESPACIAIS ................................ 40

3.1 Dados geoespaciais utilizados .................................................... 40

Base Cartográfica Contínua ....................................................... 42

Folhas topográficas .................................................................. 45

Modelo Digital de Elevação - MDE .............................................. 46

Imagens do território ................................................................ 48

Geoserviços ............................................................................ 49

Dados Tabulares ....................................................................... 52

Banco de dados geográficos ...................................................... 55

Informação Geográfica Voluntária – VGI ...................................... 56

3.2 O ambiente SIG QGIS ............................................................... 56

3.2.1 Criando um novo projeto ........................................................... 57

3.2.2 Salvando o ambiente de trabalho ................................................ 58

3.2.3 Complementos (plugins) do QGIS ............................................... 58

Instalação de complementos no QGIS ......................................... 59

4 VISUALIZAÇÃO, SIMBOLOGIA E ORGANIZAÇÃO DE DADOS

GEOESPACIAIS ..................................................................................... 61

4.1 Visualização de camadas de informação ...................................... 61

Ferramentas de visualização, navegação, identificação e seleção de

feições .................................................................................... 62

Organização das camadas de informação .................................... 64

4.2 Simbologia e toponímia ............................................................. 64

4.2.1 Simbolização (estilo) ................................................................. 65

4.2.2 Toponímia (rótulo / label) ........................................................... 66

4.3 Visualização de uma base cartográfica contínua ........................... 68

4.4 Visualização de folhas topográficas ............................................ 69

4.5 Visualização de um modelo digital de elevação - MDE ................... 70

4.6 Visualização de imagens do território .......................................... 72

4.7 Acesso a geoserviços ............................................................... 74

4.7.1 Acesso a geoserviços WFS ........................................................ 74

4.7.2 Acesso a geoserviços WMS....................................................... 75

4.8 Manipulação de dados geoespaciais ........................................... 77

Conversão de um MNE da estrutura matricial para vetorial ............. 77

Georreferenciamento de um mapa na estrutura matricial ............... 79

4.9 Exercício: visualização de dados geoespaciais .............................. 81

5 ANÁLISE E CONSULTA AOS DADOS GEOESPACIAIS ........................ 83

5.1 Análises e consultas por atributo ............................................... 83

5.1.1 Formas de exibição da tabela de atributos ................................... 84

5.1.2 Opções de visualização dos registros da tabela de atributos ........... 85

5.1.3 Filtrar a exibição dos registros .................................................... 85

5.2 Elaborando consultas por atributo .............................................. 86

5.2.1 Expressões SQL (Structure Query Language) ............................... 87

Exemplo de consulta por atributos .............................................. 88

Atividade complementar ............................................................ 90

5.3 Análises e consultas espaciais ................................................... 90

5.3.1 Seleção por localização ............................................................. 92

Atividade Complementar ........................................................... 94

5.3.2 Gerar área de abrangência (buffer) .............................................. 95

5.3.3 Extrair feições geográficas aleatoriamente ................................... 97

5.4 Junção de informações geoespaciais .......................................... 99

5.4.1 Junção de tabelas por atributo ................................................... 99

5.4.2 Junção espacial (Join Spatial) .................................................. 104

6 EDIÇÃO DE FEIÇÕES GEOGRÁFICAS ............................................... 107

6.1 Criando um novo shapefile ...................................................... 107

Criação de camadas e uso das ferramentas de edição ................. 108

6.1.1 Criando camadas com geometria: ponto, linha e área .................. 110

6.1.2 Editando dados geoespaciais .................................................... 111

Editando feições geográficas representadas por pontos ................ 111

Editando feições geográficas representadas por linhas ................. 112

Editando feições geográficas representadas por áreas .................. 113

6.1.3 Ferramentas de edição básicas, avançadas e as opções de

aderência. .............................................................................. 114

6.1.4 Vetorização de feições geográficas ............................................ 115

6.2 Validação Topológica ...............................................................115

7 IMPRESSÃO DE MAPAS: ELABORAÇÃO DE CARTOGRAMAS ........ 118

7.1 Apresentação do compositor de impressão do QGIS ....................118

7.1.1 Escala gráfica ......................................................................... 119

7.1.2 Grade de coordenadas ............................................................ 120

7.1.3 Legenda ................................................................................ 121

7.2 Elaboração de cartogramas ...................................................... 121

8 ACESSO A BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS .............................. 125

8.1 Criando um novo banco de dados geográfico ............................. 126

8.1.1 Gerenciador de banco de dados ............................................... 127

8.1.2 Criando classe de feições no banco de dados geográfico............. 127

8.2 Importando camadas para o banco de dados geográfico .............. 129

8.3 Análise e consultas no Banco de Dados Geográfico .................... 130

8.3.1 Realizando consultas por atributo pelo Gerenciador BD ............... 130

8.3.2 Realizando consultas espaciais pelo Gerenciador de Banco de

Dados ................................................................................... 134

9 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................. 136

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................... 137

EQUIPE TÉCNICA .............................................................................................. 140

Lista de figuras

Figura 1. Logomarca do QGIS ................................................................. 16

Figura 2. Página web inicial do QGIS ....................................................... 16

Figura 3. Os seis componentes do SIG .................................................... 17

Figura 4. A forma verdadeira da Terra é um geoide (superfície equipotencial de

referência) ..................................................................................... 19

Figura 5. A forma matemática da Terra é um elipsoide de revolução (superfície

matemática) ................................................................................... 19

Figura 6. As três superfícies da Geodésia ................................................ 20

Figura 7. Referencial geodésico regional .................................................. 21

Figura 8. Referencial geodésico global ..................................................... 22

Figura 9. Acidente em função do uso de referenciais geodésicos distintos ... 22

Figura 10. Exemplos de projeções cartográficas ........................................ 24

Figura 11. Classificação das projeções cartográficas quanto à superfície ...... 25

Figura 12. Cartograma do mapa político da série Brasil na escala 1:5.000.000

.................................................................................................... 26

Figura 13. Sistema de projeção UTM: cilindro secante na posição transversa 27

Figura 14. Exemplos de fusos da Projeção UTM ....................................... 27

Figura 15. Sistema de coordenada de um fuso UTM ................................. 28

Figura 16. Fusos UTM no Brasil .............................................................. 28

Figura 17. Tecnologias de Geoprocessamento ........................................... 32

Figura 18. Representação vetorial (ponto, linha e área) .............................. 33

Figura 19. Representação matricial (raster) .............................................. 33

Figura 20. Representação do relevo em grade (formato matricial) ................ 34

Figura 21. Representação do relevo em grade triangular (formato vetorial) .... 34

Figura 22. Representação do relevo em curvas de nível.............................. 35

Figura 23. Representação dos atributos ................................................... 36

Figura 24. Formas de acesso ao banco de dados geográficos ..................... 37

Figura 25. Relacionamentos espaciais entre as geometrias do tipo ponto, linha

e área ........................................................................................... 38

Figura 26. Relacionamentos espaciais entre as geometrias do tipo linha e área

.................................................................................................... 38

Figura 27. Relacionamentos espaciais entre as geometrias do tipo área ....... 39

Figura 28. Proposta de estrutura de diretórios .......................................... 41

Figura 29. Categorias de informação da BCIM segundo a ET-EDGV ............. 42

Figura 30. Seção de “Downloads de Geociências” no site do IBGE .............. 44

Figura 31. Folha topográfica de Argirita na escala 1:50.000 ....................... 45

Figura 32. Página do Earth Explore, do USGS ........................................... 47

Figura 33. SRTM de 30 metros sobre o Pará ............................................ 48

Figura 34. Imagem Sentinel-2: Pará em 20/07/2017 ................................. 49

Figura 35. Sistema IBGE de Recuperação Automática - SIDRA ................... 52

Figura 36. Selecionando e configurando as variáveis de interesse no SIDRA . 53

Figura 37. Exibindo o geocódigo da unidade territorial municípios ............... 54

Figura 38. Exportando o resultado da consulta no SIDRA ........................... 55

Figura 39. Projeto QGIS em branco ......................................................... 57

Figura 40. Criando um novo projeto no QGIS ........................................... 57

Figura 41. Salvando o ambiente de trabalho ............................................. 58

Figura 42. Menu complementos (plugins) do QGIS .................................... 59

Figura 43. Gerenciar e instalar complementos .......................................... 59

Figura 44. Complementos (plugins) do QGIS ............................................ 59

Figura 45. Adicionar camada vetorial ....................................................... 61

Figura 46. Adicionar camada raster (matricial) .......................................... 61

Figura 47. Adicionar camada banco de dados espaciais ............................. 61

Figura 48. Adicionar camada de geoserviços (WMS, WCS, WFS) ................ 61

Figura 49. Adicionar camada tipo texto delimitado com pares de coordenadas

.................................................................................................... 62

Figura 50. Criar nova camada (shapefile e SpatiaLite) ................................ 62

Figura 51. Adicionar camada dados de GNSS ........................................... 62

Figura 52. Remover camada ................................................................... 62

Figura 53. Barra de ferramentas de visualização e navegação ..................... 62

Figura 54. Ativando e desativando a visualização de camadas .................... 63

Figura 55. Ferramentas de identificação e seleção de feições ..................... 63

Figura 56. Opções da camada ................................................................ 64

Figura 57. Hierarquia para organização dos elementos gráficos segundo a

geometria primitiva (ponto, linha e área) ............................................ 64

Figura 58. Propriedades da camada: simbologia (estilo) de uma camada vetorial

do tipo polígono ............................................................................. 65

Figura 59. Propriedades da camada: simbologia (estilo) de uma camada vetorial

do tipo matricial ............................................................................. 66

Figura 60. Propriedades da camada: toponímia (rótulo) de uma camada vetorial

.................................................................................................... 67

Figura 61. Gerenciador de estilos (simbologias) ......................................... 67



Figura 64. Selecionar (buscar) uma camada vetorial .................................. 68

Figura 65. Conversão de formato: arquivo CAD para shapefile. ................... 70

Figura 66. Adicionar camada raster ......................................................... 71

Figura 67. Estilo falsa cor para o SRTM ................................................... 71

Figura 68. Visualização de dados geoespaciais na estrutura matricial .......... 72

Figura 69. Esquema de Bandas RGB para visualização da imagem do Sentinel 2

.................................................................................................... 72

Figura 70. Visualização de bandas de imagens do Sentinel 2 ...................... 73

Figura 71. Adicionar geoserviços (WMS, WFS ou WCS)............................. 74

Figura 72. Adicionando geoserviços ........................................................ 74

Figura 73. Criando uma nova conexão WFS ............................................. 75

Figura 74. Camadas WFS adicionadas do geoserviço do IBGE .................... 75

Figura 75. Criando uma nova conexão WMS ............................................ 76

Figura 76. Camadas WMS adicionadas do geoserviço do IBGE ................... 77

Figura 77. Caixa de diálogo para conversão da estrutura matricial para vetorial

.................................................................................................... 77

Figura 78. Resultado da conversão da estrutura matricial para vetorial. ........ 78

Figura 79. Caixa de diálogo para conversão do MNE (matricial) para curvas de

nível (vetorial). ............................................................................... 78

Figura 80. Resultado da conversão do MNE para curvas de nível. ................ 79

Figura 81. Adicionar pontos ................................................................... 79

Figura 82. Georreferenciamento: adicionar pontos a folha topográfica ......... 80

Figura 83. Configurações de transformação ............................................. 80

Figura 84. Configurações de transformação para o georreferenciamento de uma

folha topográfica ............................................................................ 81


Figura 86. Camadas visualizadas e simbolizadas ....................................... 82

Figura 87. Tabela de atributos referente a camada trecho ferroviário ............ 83

Figura 88. Ferramentas disponíveis na tabela de atributos. ......................... 84

Figura 89. Opção para exibir tabela de atributos como formulário ............... 84

Figura 90. Opção para exibir tabela de atributos como lista de registros. ...... 85

Figura 91. Opções de visualização dos registros da tabela de atributos. ....... 85

Figura 92. Realizando um filtro por coluna. .............................................. 86

Figura 93. Selecionar feições usando uma expressão ................................ 86

Figura 94. Consulta por atributos por meio de expressões SQL ................... 87

Figura 95. Consulta SQL para a seleção de uma massa d'água ................... 88

Figura 96. Zoom na seleção ................................................................... 88

Figura 97. Aproximando o mapa para as feições selecionadas na tabela de

atributos ........................................................................................ 89

Figura 98. Seleção do nome “Rio Araguaia” na tabela de atributos ............. 89

Figura 99. Menu vetor do QGIS .............................................................. 90

Figura 100. Ferramentas de Análise (Analysis Tools) .................................. 91

Figura 101. Ferramentas de Investigação (Research Tools) .......................... 91

Figura 102. Ferramentas de Geoprocessamento (Geoprocessing Tools)......... 91

Figura 103. Ferramentas de Geometria (Geometry Tools) ............................ 92

Figura 104. Ferramentas de Gerenciamento de Dados (Data Management Tools)

.................................................................................................... 92

Figura 105. Caixa de diálogo: Selecionar por localização ............................ 93

Figura 106. Resultado da seleção por localização ...................................... 94

Figura 107. Menu Processar ................................................................... 95

Figura 108. Caixa de ferramentas de processamento ................................. 96

Figura 109. Caixa de ferramentas de processamento ................................. 97

Figura 110. Caixa de diálogo para seleção aleatória de feições. ................... 98

Figura 111. Resultado da função seleção aleatória de feições. ..................... 98

Figura 112. Tabela 1378 do SIDRA sem tratamento em formato CSV ........ 100

Figura 113. Tabela 1378 do SIDRA editada em formato XLS ...................... 101

Figura 114. Junção espacial da delimitação municipal com dados tabulares 102

Figura 115. Propriedades da camada (simbologia categorizada) ................. 103

Figura 116. Resultado da junção por atributos ........................................ 103

Figura 117. Gerando pontos aleatórios ................................................... 104

Figura 118. Junção espacial de atributos aos pontos aleatórios ................. 105

Figura 119. Resultado da junção espacial de atributos ............................. 106

Figura 120. Definindo a geometria e o sistema de coordenadas de referência

.................................................................................................. 107

Figura 121. Atributos adicionados ao novo shapefile ............................... 108

Figura 122. Ferramenta para iniciar e terminar a seção de edição .............. 108

Figura 123. Ferramentas de edição básicas de vetores ............................. 109

Figura 124. Ferramentas de edições avançadas de vetores ....................... 109

Figura 125. Criar shapefiles segundo as três geometrias primitivas ............ 110

Figura 126. Shapefiles criados e adicionados ao projeto QGIS ................... 110

Figura 127. Iniciar a seção de edição de pontos ...................................... 111

Figura 128. Adicionar feições pontuais ................................................... 111

Figura 129. Criando e editando dados pontuais ....................................... 111

Figura 130. Encerrar a seção de edição de pontos ................................... 112

Figura 131. Iniciar a seção de edição de linhas ........................................ 112

Figura 132. Adicionar feições lineares .................................................... 112

Figura 133. Opções de aproximação ou aderência entre as camadas .......... 112

Figura 134. Criando e editando linhas .................................................... 113

Figura 135. Criando e editando polígonos ............................................... 114

Figura 136. Edições básicas de vetores .................................................. 114

Figura 137. Edições avançadas de vetores .............................................. 114

Figura 138. Opções de aproximação ou aderência entre ponto e área ......... 115

Figura 139. Verificador de topologia ....................................................... 116

Figura 140. Verificador de topologia ....................................................... 116

Figura 141. Validação topológica identificadas no QGIS ............................ 117

Figura 142. Título do compositor de impressão ....................................... 118

Figura 143. Ambiente do “compositor de impressão” e suas funcionalidades

................................................................................................... 119

Figura 144. Menu e ferramentas principais do compositor de impressão. .... 119

Figura 145. Ícone para adicionar a escala gráfica ..................................... 119

Figura 146. Adição de grades de coordenadas ao mapa ........................... 120

Figura 147. Ícone para adicionar a legenda ............................................ 121

Figura 148. Definindo o sistema de coordenadas do projeto QGIS ............. 122

Figura 149. Guia de opções do item adicionado e selecionando ................ 122

Figura 150. Melhorando a apresentação do mapa ................................... 123

Figura 151. Informações textuais do cartograma ..................................... 123

Figura 152. Imprimir ou exportar o mapa elaborado ................................. 124

Figura 153. Resultado final em formato PDF .......................................... 124

Figura 154. SpatiaLite aliado ao Gerenciador BD ..................................... 125

Figura 155. Ativação e visualização do painel do buscador ...................... 126

Figura 156. Criação de uma base de dados no formato SpatiaLite ............. 126

Figura 157. Base criada e conectada ..................................................... 126

Figura 158. Gerenciador de banco de dados. .......................................... 127

Figura 159. Criando novas camadas no banco SpatiaLite ......................... 128

Figura 160. Ferramenta de criação de novas camadas no banco SpatiaLite. 128

Figura 161. Importar camada/arquivo .................................................... 129

Figura 162. Importando camadas ou arquivos. ........................................ 129

Figura 163. Camada adicionada ao Banco SpatiaLite e ao projeto. ............ 130

Figura 164. Ferramenta de construção de consultas SQL ......................... 131

Figura 165. Inserindo a expressão SQL pelo gerenciador BD..................... 131

Figura 166. Atualizando a visão de camadas no Spatialite. ....................... 132

Figura 167. Adição da visão criada à tela ............................................... 132

Figura 168. Importar camada/arquivo .................................................... 132

Figura 169. Importação da camada baseada na visão criada. ................... 132

Figura 170. Resultado da consulta SQL carregado em tela. ...................... 133

Figura 171. Resultado da consulta do número de linhas da camada trecho de

drenagem. ................................................................................... 134

Figura 172. Resultado da consulta do número de rios que interceptam o estado

da Bahia. ..................................................................................... 135

Lista de quadros e tabelas

Quadro 1. Lista de conjunto de dados geoespaciais utilizados .................... 42

Quadro 2. Descrição das categorias de informação da BCIM ...................... 43

15

Apresentação

Este manual de Introdução ao ambiente SIG QGIS é utilizado em

capacitações no IBGE desde 2007, em treinamentos para as áreas que precisam

manipular dados geoespaciais em suas atividades rotineiras.

O objetivo principal deste documento é que o leitor seja capaz de utilizar

as principais ferramentas deste ambiente SIG em suas atividades profissionais

e acadêmicas. Como objetivos específicos são demonstrar a importância do

conhecimento teórico básico de geodésia, cartografia e geoprocessamento para

uma adequada manipulação e análise de dados geoespaciais; e mostrar o acesso

aos dados geoespaciais abertos utilizados neste manual.

Os tópicos abordados no documento são: noções básicas de cartografia

e geodésia; noções de geoprocessamento; acesso e uso de dados geoespaciais;

visualização, simbologia e organização dos dados geoespaciais; análise e

consulta aos dados geoespaciais; edição de feições geográficas; impressão de

mapas: elaboração de cartogramas.

Wadih João Scandar Neto

Diretor de Geociências

16

1 Introdução

O QGIS é um software livre, com ambiente de trabalho amigável,

integrante do Open Source Geospatial Foundation (OSGeo) como um projeto

oficial. Mostra-se em constante desenvolvimento, com listas de discussão

ativas, atendendo diversas necessidades de seus usuários. A logomarca do

software é ilustrada na Figura 1 (Blog QGIS, 2016).

Figura 1. Logomarca do QGIS

Fonte: Blog QGIS, 2016

O QGIS suporta diversos formatos de dados: vetoriais, matriciais

(imagens), banco de dados e suas funcionalidades. Permite realizar consultas

espaciais e por atributo (semânticas). Permite editar dados na estrutura vetorial,

em formato Shapefile, PostgreSQL (PostGIS), Oracle Spatial, entre outros. A

Figura 2 ilustra a página inicial do QGIS, disponível em www.qgis.org.

Figura 2. Página web inicial do QGIS

Fonte: QGIS, 2018

17

Um Sistema de Informação Geográfica (SIG) é um "conjunto de

programas (softwares), equipamentos (hardware), metodologias

(procedimentos), dados e pessoas (usuário), perfeitamente integrados, de forma

a tornar possível a coleta, o armazenamento, o processamento e a análise de

dados georreferenciados, bem como a produção de informação derivada de sua

aplicação" (TEIXEIRA, 1995). A rede é o componente mais recente e integrador

de todo o sistema, conforme ilustra a Figura 3 (LONGLEY et al., 2013).

Figura 3. Os seis componentes do SIG

Fonte: Longley et al. (2013)

Os dados geoespaciais são essenciais para as aplicações de SIG. Estes

dados podem ser integrados e analisados por múltiplos profissionais, de

diferentes áreas de formação. Uma das riquezas do conceito e aplicações de

SIG está na sua multidisciplinaridade, onde todas as áreas do conhecimento

podem ser correlacionadas para modelarmos os fenômenos espaciais.

Este documento aborda o uso de dados abertos dentro do ambiente SIG

QGIS, permitindo ao usuário uma visão holística e integradora de diferentes

dados geoespaciais. Entretanto, ressalta-se para o leitor que os conceitos de SIG

são mais abrangentes que um simples ambiente de trabalho.

"Os princípios fundamentais de SIG tendem a persistir por muito tempo

após o software ter recebido novas versões, e as habilidades aprendidas

ao usar o software podem ter pouco valor quando uma nova tecnologia

chega. Por outro lado, muito da diversão e do entusiasmo a respeito

dos SIG vêm justamente disso, e os princípios fundamentais podem ser

muito áridos e sem graça sem a prática" (LONGLEY et al., 2013).

18

2 Noções Básicas de Cartografia, Geodésia e

Geoprocessamento

Esta parte do documento visa nivelar o conhecimento de Geodésia,

Cartografia e Geoprocessamento, essenciais para a manipulação adequada de

dados geoespaciais. Os objetivos deste capítulo são:

• Apresentar conceitos e aplicações relevantes de Geodésia;

• Apresentar conceitos e aplicações relevantes à ciência cartográfica; e

• Mostrar a importância do referencial geodésico e cartográfico para

dados e informações geoespaciais.

2.1 Noções de Geodésia

A Geodésia é a ciência que tem por objetivo determinar a forma e as

dimensões da Terra e os parâmetros definidores do campo da gravidade

(GEMAEL, 1994). A geodésia é essencial para o posicionamento acurado de

coordenadas (planimétrico), a referência acurada de nível (altitude); e o

levantamento de dados gravimétricos terrestres (aceleração da gravidade).

2.1.1 A forma verdadeira da Terra: geoide

O geoide é limitado por uma superfície equipotencial do campo da

gravidade da Terra que coincide com o nível médio não perturbado dos mares.

A Figura 4 ilustra a superfície verdadeira (superfície equipotencial de referência)

da Terra e as anomalias de gravidade.

Em cada ponto o vetor gravidade será perpendicular à superfície. A

superfície geoidal é prolongada através dos continentes. Ela tem formato

ondulatório levemente irregular que acompanha as variações da estrutura de

distribuição de massa da Terra. Essa ondulação é suave e fica em torno ± 30

metros, sendo o valor máximo de ± 100 metros, em relação ao elipsoide de

referência.

19

Figura 4. A forma verdadeira da Terra é um geoide (superfície

equipotencial de referência)

Fonte: NASA (2017)

2.1.2 A forma matemática da Terra: elipsoide de revolução

A superfície terrestre sofre frequentes alterações devido a ações da

natureza e do homem. Desta forma, foi adotada, como superfície de referência,

a figura geométrica de uma elipse que ao girar em torno de seu eixo menor

forma um volume, denominado elipsoide de revolução, achatado nos polos. A

Figura 5 ilustra a superfície matemática da Terra.

Onde:

– Longitude geodésica;

– Latitude geodésica;

– semieixo maior;

– semieixo menor;

h – altura ortométrica

Figura 5. A forma

matemática da Terra é um elipsoide de revolução (superfície

matemática)

Fonte: baseado em GEMAEL (1994)

λ

ϕ

a

b

20

2.1.3 As três superfícies da Geodésia

Em síntese, conforme ilustra a Figura 6, as três superfícies da Geodésia

são:

• A superfície verdadeira (superfície equipotencial de referência): geoide

(datum vertical);

• A superfície matemática: elipsoide (datum horizontal e referência

vertical);

• A superfície física: terrestre (onde são realizadas as medições).

Figura 6. As três superfícies da Geodésia

Fonte: baseado em IBGE (1998)

Onde:

h: a altitude geométrica (elipsoidal) é a distância vertical medida sobre a

normal (perpendicular ao elipsóide) entre o ponto medido e uma superfície de

referência elipsoidal. Ela depende do elipsoide de referência e tem significado

geométrico.

H: a altitude ortométrica (geoidal) é a distância medida sobre a vertical

do lugar (perpendicular representada pelo fio de prumo), do ponto medido até o

nível médio do mar ou geoide. Ela independe do elipsoide de referência e tem

significado físico.

N: a ondulação geoidal é a distância entre a superfície geoidal (verdadeira)

e a superfície elipsoidal (matemática) de referência. Esta distância é contada

21

sobre o segmento de reta da normal (perpendicular) entre o ponto medido e uma

superfície de referência elipsoidal.

A equação 1 mostra a relação aproximada entre as três superfícies.

H = h – N (equação 1)

2.1.4 Sistemas geodésicos regionais

Os sistemas geodésicos regionais, conforme ilustra a Figura 7, é um

referencial adaptado a uma região (país ou continente) devido à limitação dos

métodos de posicionamento utilizados (por exemplo: poligonação). Permite a

possibilidade de existência de mais de um sistema de referência em cada região

ou país. Por exemplo: Chuá-Astro Datum; South American Datum 1969 (SAD

69) e Córrego Alegre.

Figura 7. Referencial geodésico regional

Fonte: Furtado et al. (2012)

2.1.5 Sistemas geodésicos globais

Os sistemas geodésicos globais, conforme ilustra a Figura 8, são

adequados às modernas técnicas de posicionamento, possibilitando

levantamentos globais. Como exemplo pode-se destacar os Sistemas Globais de

Navegação por Satélite (GNSS - Global Navigation Satellite System). A origem

do sistema é o centro de massa da Terra (Sistemas Geocêntricos). Por exemplo:

World Geodetic System 1984 - WGS 84; International Terrestrial Reference

System – ITRS; Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas – SIRGAS

2000.

22

Figura 8. Referencial geodésico global

Fonte: Furtado et al. (2012)

2.1.6 Importância de um referencial geodésico único

A Figura 9 mostra um acidente que aconteceu em São Paulo em 2001

quando a máquina de perfuração da empreiteira atingiu um gasoduto da

Petrobrás, justamente por usarem sistemas de referência diferentes

(inconsistentes). Cerca de 2.000 pessoas tiveram que deixar suas casas durante

28hs e a estrada foi bloqueada por 12hs.

Figura 9. Acidente em função do uso de referenciais geodésicos

distintos

Fonte: Folha de 16 de junho de 2001 (2001)

23

2.1.7 Referencial geodésico oficial do Brasil

Segundo a Constituição Federal de 1988, o Art. 21 diz que compete à

União organizar e manter os serviços oficiais de estatística, geografia, geologia

e cartografia de âmbito nacional; e o Art.22 diz que compete privativamente à

União legislar sobre o sistema estatístico, sistema cartográfico e de geologia

nacionais.

O Decreto Lei nº 243 de 1967 fixa as diretrizes e bases da cartografia

brasileira, o Art. 12 diz que compete, sobretudo, ao IBGE promover o

estabelecimento da rede geodésica fundamental, do sistema plano-altimétrico

único; o Art.15 diz que o estabelecimento de Normas Técnicas para a

cartografia brasileira compete ao IBGE no que concerne à rede geodésica

fundamental.

Em 25 de fevereiro de 2015 o SIRGAS 2000 foi adotado, em definitivo,

como o referencial geodésico oficial do Brasil. Os parâmetros são detalhados

abaixo:

• SIRGAS2000 Época de Referência: 2000,4

• Elipsoide: GRS80

• Semieixo maior: 6.378.137 m

• Achatamento: 1/298,257222101

• Origem: Centro de Massa da Terra

Atualmente, o sistema WGS84 é compatível com o SIRGAS 2000.

2.2 Noções de Cartografia

A Cartografia apresenta-se como o conjunto de estudos e operações

científicas, técnicas e artísticas que, tendo por base os resultados de

observações diretas ou da análise de documentação, se voltam para a

elaboração de mapas, cartas e outras formas de expressão ou representação de

objetos, elementos, fenômenos e ambientes físicos e socioeconômicos, bem

como a sua utilização (IBGE, 1993).

Nesta seção são apresentados conceitos de projeção e escala

cartográfica essenciais para a manipulação dos dados geoespaciais num

24

ambiente SIG. No final desta seção são apresentados os referenciais geodésicos

e cartográficos mais usuais e recomendados na utilização de dados geoespaciais

num ambiente SIG.

2.2.1 Projeção cartográfica

A projeção em um mapa é utilizada para representar a totalidade ou parte

da Terra sobre uma superfície plana. Este processo não pode ser feito sem

alguma distorção.

Toda projeção apresenta vantagens e desvantagens. Não há a melhor

projeção. O produtor do dado geoespacial deve selecionar a projeção mais

adequada, a fim de reduzir as distorções das feições mais importantes. A Figura

10 ilustra alguns exemplos de projeções cartográficas.

Figura 10. Exemplos de projeções cartográficas

Classificação das projeções cartográficas

As projeções cartográficas são classificadas, principalmente, quanto à

superfície de projeção e suas propriedades.

25

Figura 11. Classificação das projeções cartográficas quanto à

superfície

Quanto à superfície elas são classificadas em: plano, cônica e cilíndrica,

conforme Figura 11.

Plana: a projeção é construída com base num plano tangente ou secante

a um ponto na superfície de referência. Pode assumir três posições básicas em

relação à superfície de referência: polar, equatorial e oblíqua (ou horizontal).

Cônica: os meridianos e paralelos geográficos são projetados em um cone

tangente, ou secante, à superfície de referência, desenvolvendo o cone num

plano. Pode assumir três posições em relação à superfície de referência: normal,

transversal e oblíqua (ou horizontal). Pode assumir três posições básicas em

relação à superfície de referência: equatorial, transversal e oblíqua (ou

horizontal).

Cilíndrica: a projeção dos meridianos e paralelos geográficos é feita num

cilindro tangente, ou secante, à superfície de referência, desenvolvendo o

cilindro num plano.

Quanto às propriedades as projeções são classificadas em: equidistantes,

equivalentes, conformes e afiláticas.

Equidistantes: são as que não apresentam deformações lineares, isto é,

os comprimentos são representados em escala uniforme.

Equivalentes: não deformam as áreas, isto é, as áreas na carta guardam

uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra. As

projeções equivalentes são utilizadas para cálculo de áreas oficiais, por exemplo,

para o cálculo das áreas das Unidades da Federação e dos municípios, é utilizada

a Projeção Equivalente ou de Albert.

26

Conforme: são as que não deformam os ângulos e, decorrente dessa

propriedade, não deformam também a forma das pequenas áreas. As projeções

conformes por conservarem os ângulos são utilizadas na navegação marítima e

aérea.

Afiláticas: são aquelas em que os comprimentos, as áreas e os ângulos

não são conservados. Entretanto, podem possuir uma ou outra propriedade que

justifique sua construção.

Segundo IBGE (1998), as propriedades descritas acima são básicas e

mutuamente excludentes. Ressalta-se que não existe uma representação ideal,

mas apenas uma melhor representação para um determinado propósito.

Projeções cartográficas mais usuais no Brasil

A Projeção Policônica é apropriada para uso em países ou regiões de

extensão predominantemente Norte-Sul e com menor extensão Leste-Oeste. No

Brasil é empregada na elaboração dos mapas da série Brasil, regionais, estaduais

e temáticos, conforme ilustra a Figura 12.

Figura 12. Cartograma do mapa político da série Brasil na escala

1:5.000.000

Fonte: IBGE (2016)

27

A Projeção Universal Transversa de Mercator – UTM é um sistema de

projeção cartográfica e corresponde a uma modificação da projeção de Mercator,

onde o cilindro secante é colocado em posição transversa, conforme ilustram as

Figura 13 e 14. Este sistema foi adotado pela Diretoria de Serviço Geográfico

do Exército (DSG) e pelo IBGE como padrão para o mapeamento sistemático

brasileiro.

Figura 13. Sistema de projeção UTM: cilindro secante na posição

transversa

Fonte: Teixeira (2010)

Figura 14. Exemplos de fusos da Projeção UTM


A cada fuso, de 6 por 6 graus, associamos um sistema cartesiano métrico

de referência, atribuindo à origem do sistema (interseção da linha do Equador

com o meridiano central) as coordenadas 500.000 m, para contagem de

coordenadas ao longo do Equador, e 10.000.000 m ou 0 (zero) m, para

contagem de coordenadas ao longo do meridiano central, para os hemisférios

sul e norte respectivamente. Isto elimina a possibilidade de ocorrência de valores

negativos de coordenadas. A Figura 15 exemplifica o sistema de coordenadas

de um fuso UTM.

28

Figura 15. Sistema de coordenada de um fuso UTM


Exemplo de notação das coordenadas:

E =804 km; N =7.466 km; Fuso: 23 Sul.

No Brasil são 8 (oito) fusos UTM, de 6 em 6 graus, cobrindo todo o

território nacional, conforme ilustra a Figura 16.

Figura 16. Fusos UTM no Brasil

Fonte: adaptado de Teixeira (2010)

29

2.2.2 Escala cartográfica

A escala cartográfica estabelece uma relação de proporcionalidade entre

as distâncias lineares num desenho (mapa) e as distâncias correspondentes na

realidade.

A indicação da escala de um mapa é direta quando feita junto à legenda,

por expressão numérica ou gráfica, e indireta, quando essa mesma relação é

estabelecida por elementos de grandeza conhecida.

As escalas podem ser: numéricas; gráficas; de declividades; e de cores.

Segundo IBGE (1998), a precisão gráfica é a menor grandeza medida no

terreno, capaz de ser representada no mapa em sua escala especificada. Este

limite prático determina o erro tolerável nas medições realizadas em uma

determinada escala, calculado conforme a equação 2:

Seja N

E1=

Nem ××= −4102 (em metros) (equação 2)

Onde:

E é a escala do mapa.

N é o denominador da escala do mapa.

me é o erro tolerável em metros.

Por exemplo: na escala 1:50.000 o erro prático corresponde a 10 metros

no terreno, ou seja:

1050000102102 44 =∴××=∴××= −−mmm eeNe

Escalas do mapeamento topográfico

As cartas e mapas, topográficos e geográficos, são documentos

cartográficos com aplicações generalizadas, que apresentam os acidentes

naturais e artificiais (IBGE, 1998).

30

A Cartografia Sistemática Terrestre visa a representação da área terrestre

nacional, por meio de séries de cartas gerais, contínuas, homogêneas e

articuladas, nas escalas-padrão abaixo discriminadas (BRASIL, 1967):

• Série de 1:1.000.000: carta topográfica onde 1cm=10km;

• Série de 1:500.000: carta topográfica onde 1cm=5km;

• Série de 1:250.000: carta topográfica onde 1cm=2,5km;

• Série de 1:100.000: carta topográfica onde 1cm=1km;

• Série de 1:50.000: carta topográfica onde 1cm=500metros;

• Série de 1:25.000: carta topográfica onde 1cm=250metros.

Bases cartográficas contínuas

Segundo Robinson (1995), os dados de uma base cartográfica são

informações tipicamente representadas em mapas topográficos.

Seguindo as escalas-padrão, mais usuais, do mapeamento sistemático, o

IBGE e a DSG estão produzindo bases cartográficas contínuas do território

nacional, conforme descrição abaixo:

• Base Cartográfica Contínua do Brasil ao milionésimo, na escala

1:1.100.000 (BCIM);

• Base Cartográfica Contínua do Brasil, na escala 1:250.000 (BC250);

• Projeto da Base Cartográfica Contínua do Brasil, na escala 1:100.000

(BC100);

• Projeto Bases Cartográficas Contínuas (áreas de interesse), na escala

1:25.000 (BC25).

Ressalta-se a participação de órgãos setoriais parceiros na construção e

atualização dessas bases cartográficas contínuas.

2.2.3 Superfícies a serem consideradas num ambiente SIG

Em um ambiente SIG, geralmente, adota-se como referencial cartográfico

o sistema de coordenadas geográficas e, no caso do Brasil, o referencial

geodésico SIRGAS 2000.

31

Para o cálculo de áreas, em extensões de superfície superiores a 50 km,

recomenda-se o uso da projeção equivalente, como por exemplo, a Projeção de

Alberts Equal Area, com os parâmetros ajustados a região de interesse.

Para o cálculo de distâncias, em extensões de terra acima de 50 km,

recomenda-se o uso de uma projeção equidistante, como por exemplo, a

Projeção Policônica, com os parâmetros ajustados a região de interesse.

Para a impressão de mapas deve ser escolhido um referencial cartográfico

(projeção cartográfica) adequado a apresentação e aplicação do produto.

Para pequenos mapas ilustrativos, como cartogramas, recomenda-se o

uso de escala gráfica, legenda e grade de coordenadas. O referencial geodésico

e cartográfico pode ser o mesmo do ambiente SIG, sem alterações.

2.3 Noções de Geoprocessamento

Geoprocessamento são todas as tecnologias utilizadas para aquisição,

processamento, armazenamento, manutenção, interpretação e/ou análise de

dados e informações georreferenciadas (DOMINGUES, 2007).

Um dado espacial descreve um fenômeno associado a alguma dimensão

espacial. Um dado geográfico ou geoespacial é um dado espacial em que a

dimensão espacial está associada à sua localização na superfície terrestre, em

determinado instante ou período de tempo.

Entre essas tecnologias e métodos se destacam: topografia, cartografia

digital, SIG (Sistema de Informação Geográfica), CAD (Computer Aided Design),

GNSS (Global Navigation Satelite System), Sensoriamento Remoto de imagens

orbitais (satélite) e não orbitais (fotogrametria), conforme ilustra a Figura 17.

32

Figura 17. Tecnologias de Geoprocessamento

Fonte: adaptado de Domingues (2007)

2.3.1 Tipos de dados em Geoprocessamento

As tecnologias de Geoprocessamento utilizam e manipulam os seguintes

tipos de dados:

Dados de referência e cadastrais: é a parte espacial de referência para o

SIG, armazenada em forma de coordenadas, podendo ser vetorial ou matricial,

e seus atributos não gráficos são armazenados em um banco de dados.

Dados temáticos: admitem tanto representação matricial quanto vetorial,

e são dados referentes à temática a ser abordada no SIG, podendo ser dados:

estatísticos, de vegetação, de uso do solo, de geologia, entre outros.

Redes: são parte dos dados de referência e temáticos, que são

armazenados em forma de coordenadas vetoriais, com a topologia arco-nó e

seus atributos não gráficos são guardados em um banco de dados.

Imagens de sensoriamento remoto: são insumos tanto para mapeamento

de referência, quanto para mapeamento temático, e são armazenadas em

representação matricial.

Modelos numéricos de terreno: são gerados por meio de algoritmos e

podem ser armazenados em grades regulares (representação matricial), grades

triangulares (representação vetorial com topologia arco-nó) ou isolinhas

(representação vetorial com topologia).

33

2.3.2 Representação geográfica

A representação geográfica preocupa-se com a superfície terrestre, ou

próximas a ela, variando da escala de um prédio à do globo (LONGLEY et al.,

2013).

A Figura 18 ilustra a representação geográfica na estrutura vetorial. A

estrutura vetorial permite representar o dado geoespacial nas geometrias

primitivas (ponto, linha e área), bem como em geometrias complexas ou

multiparte.

Figura 18. Representação vetorial (ponto, linha e área)

A Figura 19 ilustra a representação geográfica na estrutura matricial,

oriundas de dados de sensoriamento remoto.

Figura 19. Representação matricial (raster)

34

2.3.3 Representação geográfica do relevo

Modelos Numéricos de Terreno (grade Regular) é uma representação

matricial onde cada elemento da matriz está associado a um valor numérico,

conforme Figura 20.

Figura 20. Representação do relevo em grade (formato matricial)

Fonte: Namikawa (1995) apud Câmara et al. (2001)

Malhas ou Grades Triangulares ou TIN (triangular irregular network) é uma

estrutura do tipo vetorial com topologia do tipo nó-arco e representa uma

superfície através de um conjunto de faces triangulares interligadas. Para cada

um dos três vértices da face do triângulo são armazenadas as coordenadas de

localização (x, y) e o atributo z, com o valor de elevação ou altitude, conforme

Figura 21.

Figura 21. Representação do relevo em grade triangular (formato

vetorial)

Fonte: Namikawa (1995) apud Câmara et al. (2001)

35

A curva de nível constitui uma linha imaginária do terreno, em que todos

os pontos da referida linha têm a mesma altitude, acima ou abaixo de uma

determinada superfície de referência, geralmente o nível médio do mar. Podem

ser altimétricas ou batimétricas. A Figura 22 mostra a ideia e visualização de

curvas de nível (IBGE, 1998).

Figura 22. Representação do relevo em curvas de nível

Fonte: IBGE (1998)

2.3.4 Representação dos atributos dos dados geoespaciais

O atributo é qualquer informação descritiva (nomes, classificações,

números, tabelas e textos) relacionada com um único objeto, elemento, entidade

gráfica, objeto ou um conjunto deles, que caracteriza um dado fenômeno

geográfico, conforme Figura 23.

36

Figura 23. Representação dos atributos

2.3.5 Banco de dados geográficos

Segundo Casanova et al. (2005), os Banco de Dados Geográficos – BDG

- são para os Sistemas de Informação Geográfica o ponto central da arquitetura,

é o componente responsável pelo armazenamento dos dados.

O banco de dados geográfico pode ser acessado por multiusuário, a partir

de diferentes ambientes SIGs ou diferentes aplicações. Os sistemas

gerenciadores de banco de dados (SGBD) controlam este acesso, conforme

ilustra a Figura 24.

Numa mesma instituição pode existir diversos bancos de dados

geográficos, armazenados em diferentes servidores de dados.

37

Figura 24. Formas de acesso ao banco de dados geográficos

2.3.6 Relacionamentos espaciais

Segundo o padrão ISO/OGC existem nove métodos de testar

relacionamentos espaciais entre objetos geométricos, na estrutura vetorial, num

banco de dados geográfico: equal (iguais); disjoint (disjuntos); intersects

(interceptam); touches (tocam); crosses (cruzam); within (dentro de); contains

(contém); overlaps (sobrepõem); e relate (relacionam-se).

De acordo com a geometria primitiva (ponto, linha e área) são possíveis

os seguintes relacionamentos espaciais: entre pontos; entre ponto e linha; entre

ponto e polígono; entre linhas; entre linha e área; e entre áreas

A Figura 25 mostra os relacionamentos possíveis com a geometria ponto.

38

Figura 25. Relacionamentos espaciais entre as geometrias do tipo

ponto, linha e área

Fonte: Adaptado de Borges (1997) e CONCAR (2007)

A Figura 26 mostra os relacionamentos possíveis com a geometria linha.

Figura 26. Relacionamentos espaciais entre as geometrias do tipo

linha e área

Fonte: Adaptado de Borges (1997) e CONCAR (2007)

39

A Figura 27 mostra os relacionamentos possíveis com a geometria área.

Figura 27. Relacionamentos espaciais entre as geometrias do tipo área

Fonte: Adaptado de Borges (1997)

2.3.7 Relacionamento topológico

Quando um mapa de uma região, que está sobre a superfície curva da

Terra, é projetado sobre uma superfície plana, por exemplo: uma folha de papel,

algumas propriedades são alteradas, como ângulo e distância, enquanto outras

permanecem inalteradas, como adjacência e pertinência. As propriedades que

não se alteram quando o mapa sofre uma transformação são conhecidas como

propriedades topológicas (KEMP, 1992).

“Um banco de dados espacial é dito topológico se ele armazena a

topologia dos objetos. Por outro lado, um banco de dados é dito

cartográfico se os objetos são vistos e manipulados somente de forma

independente” (GOODCHILD, 1990).

40

3 Acesso e Uso de Dados Geoespaciais

Os conceitos abordados no capítulo sobre Noções básicas de geodésia,

cartografia e geoprocessamento são essenciais para a correta manipulação dos

dados geoespaciais num ambiente de trabalho de SIG. Neste capítulo são

apresentados diferentes tipos de dados geoespaciais e uma breve apresentação

do ambiente SIG QGIS.

Os seguintes dados geoespaciais, manipulados num ambiente SIG, são

abordados neste documento: bases cartográficas contínuas; folhas

topográficas; modelos digitais de elevação; geoserviços; dados tabulares; banco

de dados geográficos e informações geográficas voluntárias.

Os objetivos desta seção são: conceituar os tipos de dados geoespaciais

e mostrar como acessá-los; propor uma estrutura de diretórios para o

armazenamento dos dados geoespaciais no computador do leitor deste

documento; realizar uma apresentação inicial do ambiente SIG QGIS.

Ressalta-se que os dados geoespaciais citados neste capítulo são

manipulados nas seções posteriores de: Visualização, simbologia e organização

de dados geoespaciais; Análise e consulta aos dados geoespaciais; Edição de

feições geográficas; Impressão de mapas: elaboração de cartogramas; e Acesso

a banco de dados geográficos.

3.1 Dados geoespaciais utilizados

Neste documento são manipulados dados na estrutura vetorial, matricial,

tabulares e banco de dados geográficos. Todos os dados utilizados no presente

documento serão descritos nesta seção. Dentre estes tipos de dados destacam-

se:

• Dados na estrutura vetorial são representados por meio das

geometrias primitivas: ponto, linha e área. Esta representação permite

a descrição de sua posição e direção. Neste documento são utilizados

a BCIM - Base Cartográfica Contínua do Brasil, na escala de

1:1.000.000 - e os arquivos vetoriais da folha topográfica de Ponte

Nova, na escala 1:50.000;

41

• Dados na estrutura matricial são representados em células de

tamanho igual, em formato de malha. A cada célula é atribuído um

valor que representa uma classe, elemento ou variação das camadas

do mapa. Neste documento são utilizados os arquivos na estrutura

matricial (raster) da folha topográfica de Ponte Nova, na escala

1:50.000, o Modelo Numérico de Elevação do projeto SRTM - Shuttle

Radar Topography Mission e imagens orbitais do sensor Sentinel;

• Dados tabulares são associados ou não aos dados gráficos ou

espaciais, na estrutura vetorial, podem contemplar diferentes

informações descritivas e complementares as entidades espaciais.

Neste documento são utilizados dados do Sistema IBGE de

Recuperação Automática – SIDRA.

Todos os tipos de dados citados acima podem ser armazenados na

estrutura de banco de dados. Uma outra forma é utilizar a estrutura de diretórios

proposta na Figura 28 para o facilitar o leitor no armazenamento e manipulação

dos dados citados neste manual.

Figura 28. Proposta de estrutura de diretórios

Os dados geoespaciais utilizados neste documento são disponibilizados

gratuitamente e o leitor precisará realizar o download por meio da internet nos

links listados no Quadro 1 e descritos nas seções a seguir.

42

Quadro 1. Lista de conjunto de dados geoespaciais utilizados

Nome do conjunto de dados Estrutura do dado (clicar no hyperlink para acesso)

BCIM - Base Cartográfica Contínua do Brasil, na escala de 1:1.000.000

Vetorial

Folha topográfica de Ponte Nova, na escala 1:50.000. Vetorial Matricial (fotolitos) Matricial (editorada)

Modelo Numérico de Elevação do projeto SRTM - Shuttle

Radar Topography Mission Matricial

Imagens orbitais do sensor Sentinel-2 Matricial

Sistema IBGE de Recuperação Automática - SIDRA Tabular

Base Cartográfica Contínua

Uma base cartográfica contínua é um conjunto de dados geoespaciais de

referência, estruturados em bases de dados digitais, permitindo uma visão

integrada do território nacional. Neste manual, baseado em QGIS, são utilizados

os dados geoespaciais da BCIM, Base Cartográfica Contínua do Brasil, na escala

de 1:1.000.000, atendendo o modelo de dados geoespaciais da ET-EDGV

(Especificação Técnica para Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais), que

padroniza estruturas de dados, viabilizando, com isso, o seu compartilhamento

e interoperabilidade, conforme ilustra a Figura 29 e são descritas no Quadro 2.

Figura 29. Categorias de informação da BCIM segundo a ET-EDGV

Fonte: CONCAR (2007)

43

Quadro 2. Descrição das categorias de informação da BCIM

Categoria EDGV Sigla Definição

Hidrografia HID

Categoria que representa o conjunto das águas interiores e oceânicas da superfície terrestre, bem como

elementos, naturais ou artificiais, emersos ou submersos, contidos nesse ambiente.

Relevo REL Categoria que representa a forma da superfície da Terra e do fundo das águas tratando, também, os materiais

expostos, com exceção da cobertura vegetal.

Vegetação VEG Categoria que representa, em caráter geral, os diversos

tipos de vegetação natural e cultivada.

Sistema de Transporte TRA

Categoria que agrupa o conjunto de sistemas destinados ao transporte e deslocamento de carga e

passageiros, bem como as estruturas de suporte ligadas a estas atividades.

Energia e Comunicações ENC Categoria que representa as estruturas associadas à geração, transmissão e distribuição de energia, bem

como as de comunicação.

Abastecimento de Água e Saneamento Básico

ASB

Categoria que agrupa o conjunto de estruturas associadas à captação, ao armazenamento, ao

tratamento e à distribuição de água, bem como as relativas ao saneamento básico.

Educação e Cultura EDU Categoria que representa as áreas e as edificações associadas à educação e ao esporte, à cultura e ao

lazer.

Estrutura Econômica ACO

Categoria que representa as áreas e as edificações onde são realizadas atividades para produção de bens e

serviços que, em geral, apresentam resultado econômico.

Localidades LOC Categoria que representa os diversos tipos de

concentração de habitações humanas.

Pontos de Referência PTO Categoria que agrupa as classes de elementos que servem como referência a medições em relação a

superfície da Terra ou de fenômenos naturais.

Limites LIM

Categoria que representa os distintos níveis político-administrativos e as áreas especiais; áreas de

planejamento operacional, áreas particulares (não classificadas nas demais categorias), bem como os

elementos que delimitam materialmente estas linhas no terreno.

Administração Pública ADM Categoria que representa as áreas e as edificações onde são realizadas as atividades inerentes ao poder público.

Saúde e Serviço Social SAU Categoria que representa as áreas e as edificações

relativas ao serviço social e à saúde.

Fonte: CONCAR (2007)

44

Os dados geoespaciais da BCIM, citados neste documento em formato

Shapefile, estão disponíveis no site do IBGE, na seção de “downloads de

geociências” (http://downloads.ibge.gov.br/), conforme ilustra a Figura 30. Na

pasta é possível acessar: a documentação técnica da BCIM e seus metadados

em informações técnicas; a lista de nomes geográficos e a seus dados

geoespaciais disponíveis em outros formatos digitais, como: geopackage e o

banco PostGIS.

Figura 30. Seção de “Downloads de Geociências” no site do IBGE

Fonte: IBGE (2018)

Esta base cartográfica contínua também está disponível em:

<ftp://geoftp.ibge.gov.br/cartas_e_mapas/bases_cartograficas_continuas

/bcim/versao2016/shapefile/>. Os shapefiles estão no formato de arquivo

compactado *.zip, o leitor pode baixar os dados e descompactar na pasta

“DadosTreinamento/FormatoVetorial”, sugerida neste documento.

Esta base cartográfica contínua é o principal conjunto de dados

geoespaciais do presente documento. A BCIM é utilizada e citada nos demais

capítulos deste manual. Entretanto, o leitor pode utilizar seu próprio conjunto de

45

dados espaciais para reproduzir os exemplos e exercícios do presente

documento.

Folhas topográficas

Folhas topográficas são representações cartográficas dos elementos

geográficos naturais e artificiais da superfície terrestre, e seus respectivos

nomes geográficos, disponibilizadas de acordo com o recorte geográfico do

Mapeamento Topográfico Sistemático Terrestre do Brasil nas escalas

1:1.000.000, 1:250.000, 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000, conforme ilustra

a Figura 31.

Figura 31. Folha topográfica de Argirita na escala 1:50.000

Fonte: IBGE (1977)

Neste documento foi utilizada a folha topográfica de Ponte Nova (MI

25753), na escala 1:50.000, tanto na estrutura vetorial, quanto matricial. As

46

folhas topográficas estão disponíveis no site do IBGE, no menu download >

Geociências (http://www.ibge.gov.br), na pasta folhas topográficas, escala

1:50.000.

Na estrutura vetorial foram utilizados os arquivos os arquivos CAD

(Computer Aided Design), da folha topográfica Ponte Nova (MI 25753), no

formato *.dgn, disponíveis no endereço:

<ftp://geoftp.ibge.gov.br/cartas_e_mapas/folhas_topograficas/vetoriais/e

scala_50mil/projeto_conv_digital/ponte_nova25753/vetor/>. Os arquivos

podem ser colocados na pasta “DadosTreinamento/FormatoVetorial”.

Na estrutura matricial foram utilizados os fotolitos da folha topográfica

Ponte Nova (MI 25753), no formato *.tiff, não georreferenciado, disponíveis no

endereço:

<ftp://geoftp.ibge.gov.br/cartas_e_mapas/folhas_topograficas/fotolitos/e

scala_50mil/ponte_nova25753/raster/>. Os arquivos podem ser colocados na

pasta “DadosTreinamento/FormatoMatricial”.

Estes dados geoespaciais são utilizados na seção Manipulação de dados

geoespaciais, do capítulo Visualização, simbologia e organização de dados

geoespaciais.

Modelo Digital de Elevação - MDE

Modelo digital que representa as altitudes da superfície topográfica

agregada aos elementos geográficos existentes sobre ela, como cobertura

vegetal e edificações. Neste documento, como exemplo de dado geoespacial na

estrutura matricial, é utilizado o Modelo Numérico de Elevação SRTM - Shuttle

Radar Topography Mission.

As cenas da missão SRTM estão disponíveis na ferramenta Earth Explorer,

do USGS - United States Geological Survey, no site

https://earthexplorer.usgs.gov/. Inicia-se a pesquisa de cenas com a inclusão da

localidade de interesse, na aba Search Criteria (Critérios de Pesquisa). Em

seguida, na aba Data Sets (Conjunto de Dados), em Digital Elevation (Elevação

Digital), marque a caixa “SRTM 1 Arc-Second Global”, conforme Figura 32. Na

aba “Results” (Resultados) deve aparecer então o arquivo desejado. A partir daí,

47

deve-se clicar no ícone de download e, após login no site, baixar os dados. O

cadastro é gratuito.

Figura 32. Página do Earth Explore, do USGS

Fonte: USGS (2018)

O SRTM coletou dados de radar, em fevereiro de 2000, cobrindo mais de

80% da superfície terrestre entre as latitudes: 60° Norte e 56° Sul. Os valores

de cota foram obtidos a cada 1 segundo de arco, aproximadamente 30 metros.

A Figura 33 ilustra uma cena do projeto SRTM sobre o estado do Pará.

48

Figura 33. SRTM de 30 metros sobre o Pará

Por meio do site Brasil em Relevo da Embrapa

(http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br) é possível realizar o download de cenas

SRTM recortadas segundo a articulação do mapeamento sistemático

1:250.000. Neste documento foi utilizada o recorte referente a folha topográfica

SF-23-X-B, em formato *.geotiff. Para acessá-lo no site Brasil em Relevo clique

em Projeto > Dados para download, clique no link referente ao Estado de Minas

Gerais MG e em seguida a clique sobre a articulação SF-23-X-B. Os arquivos

referentes as cenas SRTM podem ser colocados na pasta

“DadosTreinamento/FormatoMatricial”.

Imagens do território

Imagens do território são um conjunto de imagens da superfície da Terra

obtidas por sensores abordo de satélites artificiais (imagens de satélites) ou

aeronaves (fotografias aéreas), também inclui fotografias da paisagem. Neste

documento é utilizada uma cena da plataforma Sentinel-2, ilustrada na Figura

34. A missão Sentinel-2 consiste em dois satélites, Sentinel-2A e Sentinel-2B,

desenvolvidos para o monitoramento ambiental, uso do solo e cobertura da

vegetação. O satélite Sentinel-2A foi lançado pela Agência Espacial Europeia –

ESA - em 23 de junho de 2015 e opera em uma órbita sol-síncrona com um

ciclo de repetição de 10 dias. O satélite Sentinel-2B, idêntico ao primeiro, foi

49

lançado em 7 de março de 2017. As duas plataformas recobrem toda a

superfície terrestre a cada 5 (cinco) dias.

Figura 34. Imagem Sentinel-2: Pará em 20/07/2017

As cenas da missão Sentinel-2 estão disponíveis na ferramenta Earth

Explorer, do USGS, no site https://earthexplorer.usgs.gov/, conforme Figura 32.

Inicia-se a pesquisa de cenas com a inclusão da localidade de interesse, na aba

Search Criteria (Critérios de Pesquisa). Em seguida, na aba Data Sets (Conjunto

de Dados), em Sentinel, marque a caixa “Sentinel-2”. Na aba “Results”

(Resultados) deve aparecer então o arquivo desejado. A partir daí, deve-se clicar

no ícone de download e, após login no site, baixar os dados. O cadastro é

gratuito.

Como as imagens Sentinel são gratuitas e de boa qualidade, outros

serviços online oferecem acesso à sua base de dados. Dentre eles destaca-se o

canadense Remote Pixel e o pan-europeu ESA Copernicus.

Os arquivos referentes às cenas Sentinel-2 podem ser colocados na pasta

“DadosTreinamento/FormatoMatricial”.

Geoserviços

Os geoserviços representam um novo conceito de acesso e manipulação

de dados geoespaciais em Sistemas de Informação Geográfica, tanto na

estrutura vetorial, quanto na estrutura matricial. Essa nova abordagem surgiu

50

da necessidade de acessar dados de diversas fontes e dos mais diversos

formatos.

Padronização: pensando em dar uma solução para as dificuldades

encontradas pelos usuários e produtores de dados geoespaciais em relação ao

acesso e troca de informações a ISO resolve criar um Comitê Técnico (TC211)

para estabelecer um conjunto de padrões relativos a dados e informações

geoespaciais.

Entre os principais padrões estabelecidos pela OGC, destacam-se os

seguintes:

• WMS (Web Map Service): especificação que fornece três operações

(GetCapabilities, GetMap e GetFeatureInfo) que dão apoio a consulta

e exibição de mapas em forma de figuras, criadas a partir de dados

obtidos de origens remotas e heterogêneas;

• WMTS (Web Map Tile Service): semelhante ao WMS, diferencia-se

na medida em que oferece mapas georreferenciados pré-renderizados,

tornando o uso dos serviços mais rápido, vistos os ganhos de

velocidade de processamento com imagens previamente processadas

e comprimidas;

• WFS (Web Feature Service): especificação que permite a um cliente

recuperar e atualizar dados geoespaciais codificados como Geography

Markup Language (GML) de múltiplos servidores. A especificação

define interfaces para acesso a dados e operações de manipulação

sobre feições geográficas;

• WCS (Web Coverage Service): especificação que permite a um cliente

acessar partes de dados de cobertura fornecidos por um servidor. Os

dados disponibilizados como WCS são, normalmente, codificados em

um formato binário de imagem;

• CSW (Catalogue Service for the Web): define interfaces comuns para

descoberta, navegação e consulta a metadados sobre dados, serviços

e outros potenciais recursos.

51

O IBGE disponibiliza geoserviços em WMS e WFS. A seguir são listados

alguns geoserviços:

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

http://www.geoservicos.ibge.gov.br:80/geoserver/ows?SERVICE=WMS&

ICMBio – Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade

http://mapas.icmbio.gov.br/geoserver/ows?service=wfs&version=1.1.0&requ

est=GetCapabilities

MMA – Ministério do Meio Ambiente. Biomas:

http://mapas.mma.gov.br/cgi-

bin/mapserv?map=/opt/www/html/webservices/biorregioes.map&

http://mapas.mma.gov.br/cgi-

bin/mapserv?map=/opt/www/html/webservices/ucs.map&

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

http://sigel.aneel.gov.br/arcgis/services/SIGEL/Tematicos/MapServer/WmsServe

r?

CPRM – Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – Mapa geológico

1:1.000.000

http://arcgisserver.cprm.gov.br:6080/arcgis/services/Lito_1000000/MapServer/

WMSServer

IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renováveis

http://siscom.ibama.gov.br:80/geoserver/ows?SERVICE=WMS&

SC – Produtos do Levantamento Aerofotogramétrico da Secretaria de Estado do

Desenvolvimento Econômico Sustentável (SDS) de Santa Catarina

http://sigsc.sc.gov.br/sigserver/SIGSC/wms

SP – Secretaria do Meio Ambiente de SP

http://datageo.ambiente.sp.gov.br/geoserver/datageo/ows?SERVICE=WMS&

52

Servidores WFS

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

http://www.geoservicos.ibge.gov.br:80/geoserver/wfs

Dados Tabulares

Neste documento são utilizados dados referentes aos Censos, dentre

outras pesquisas do IBGE. O Sistema IBGE de Recuperação Automática –

SIDRA, conforme ilustra a Figura 35, visa facilitar aos administradores públicos

e à sociedade em geral, por meio da Internet, a obtenção gratuita dos dados

agregados de estudos e pesquisas realizados pelo IBGE. Por meio do SIDRA é

possível gerar distintas informações tabulares, das quais muitas podem ser

associadas ao geocódigo (identificador numérico composto pelos códigos de UF,

Município, Distrito, Subdistrito e Setor Censitário) do IBGE.

Figura 35. Sistema IBGE de Recuperação Automática - SIDRA

Fonte: IBGE (2018a)

Para a extração de informações estatísticas do SIDRA é necessário

selecionar uma pesquisa ou tabela, na seção “Acervo” do site. Neste manual, o

objetivo foi construir uma planilha com a população do meio urbano e rural, por

município, separados em quantitativo de homens e mulheres. Os dados

estatísticos gerados no SIDRA são utilizados na seção de Análise e consulta a

dados geoespaciais.

O primeiro passo é selecionar as variáveis de interesse na opção “Tabela

de Dados Agregados” da seção Pesquisa, e colocá-las no layout da tabela,

conforme ilustra a Figura 36. Neste manual foi escolhida a Tabela 1378

(População residente, por situação do domicílio, sexo e idade, segundo a

condição no domicílio e compartilhamento da responsabilidade pelo domicílio).

As variáveis que não são utilizadas podem ser colocadas no cabeçalho da

planilha a ser gerada. Na Figura 36 observe a posição e o quantitativo da

53

unidade territorial selecionada, no caso os municípios, e a subdivisão da

situação do domicílio, segundo o sexo. Marque as opções “Urbana” e “Rural”

no menu Situação de Domicílio e “Homens” e “Mulheres” no menu Sexo. Clicar

no botão OK para gerar uma visualização da consulta.

Figura 36. Selecionando e configurando as variáveis de interesse no

SIDRA

O segundo passo é exibir os códigos da unidade territorial, marcando a

opção “Exibir códigos” por meio das Opções de Visualização, presente no canto

superior esquerdo da tela, conforme Figura 37. Neste documento é desejável

que os dados estatísticos sejam associados aos municípios, ou seja, aos seus

respectivos geocódigos.

54

Figura 37. Exibindo o geocódigo da unidade territorial municípios

O terceiro passo é referente a exportação, conforme ilustra a Figura 38,

para o formato ODS ou XLSX. Ao clicar no formato desejado, no caso deste

documento, foi gerado um arquivo no formato ODS denominado de

“Tabela1378”. Este arquivo pode ser lido tanto no LibreOffice Calc, quanto pelo

próprio QGIS. O arquivo deve ser salvo na pasta

“DadosTreinamento/DadosTabulares”. Entretanto, antes de ser lido no QGIS é

essencial a edição da planilha gerada, mas este tópico será abordado na seção

Análise e Consulta aos Dados Geoespaciais.

55

Figura 38. Exportando o resultado da consulta no SIDRA

Banco de dados geográficos

Os bancos de dados geográficos ou espaciais são bancos de dados

relacionais, ou seja, são do tipo que modelam os dados de modo que estes

sejam apresentados como tabelas, representando as relações entre os mesmos.

Eles se destacam por conter, além da estrutura tradicional de um banco de

dados, informações de caráter geográfico ou espacial, através do suporte a

feições geométricas em suas tabelas. Os principais BDGs são:

• Oracle Spatial;

• MySQL Spatial Extension;

• Microsoft SQL Server Spatial (MSSQLSpatial)

• PostGIS – extensão espacial do PostgreSQL

• SpatiaLite – extensão espacial do SQLite

56

Este documento aborda o banco de dados espacial no formato SpatiaLite.

O SpatiaLite é uma biblioteca livre que estende o SQLite, tornando-o capaz de

suportar capacidades espaciais avançadas. Ele não necessita de arquiteturas

cliente/servidor complexas, não tem limite de tamanho para arquivos, tem

grande interoperabilidade e não precisa de instalação ou configuração.

Informação Geográfica Voluntária – VGI

Com o desenvolvimento e disseminação da Web 2.0 – onde se privilegia

a usabilidade, interoperabilidade e o conteúdo particular dos usuários – projetos

colaborativos de contribuição remota puderam ser estabelecidos. Nesse

contexto também se insere a cartografia. Diversas iniciativas já reúnem milhões

de pessoas e uma quantidade gigantesca de dados voluntários, beneficiando

projetos humanitários, desenvolvimento social e integração com a comunidade.

Portanto, sugere-se ao leitor que busque o engajamento com projetos

desta natureza. As principais iniciativas de cartografia colaborativa são:

• OpenStreetMap: mais de 4,5 milhões de participantes contribuíram

quase 1 TB de dados desde 2007 (dados acessados em abril de

2018);

• Wikimapia: projeto privado de mapeamento colaborativo que aposta

na integração da comunidade;

• HERE MapCreator: extensão da plataforma HERE para contribuições

voluntárias.

3.2 O ambiente SIG QGIS

O QuantumGIS ou QGIS, como também é chamado, é um projeto oficial

da Open Source Geospatial Foundation (OSGeo). Pode ser utilizado nas

plataformas Linux, Unix, Mac OSX, Windows e Android e utiliza tanto dados

vetoriais quanto formatos matriciais e apresenta diversas funcionalidades

básicas e extensões conhecidas como plugins. Por meio deste programa é

possível: visualizar, criar, editar, analisar dados geoespaciais e compor mapas

para impressão.

57

Para iniciar o programa selecione Iniciar > Programas > QGIS. Ao iniciar

o aplicativo QGIS, um projeto em branco será aberto, conforme a Figura 39.

Figura 39. Projeto QGIS em branco

3.2.1 Criando um novo projeto

Para criar um novo projeto, selecione: Projeto > Novo, conforme a Figura

40.

Figura 40. Criando um novo projeto no QGIS

58

3.2.2 Salvando o ambiente de trabalho

Para salvar o ambiente de trabalho, selecione: Projeto > Salvar como.

Nomear o projeto como: ExercicioQGIS, a extensão do arquivo será *.qgs,

conforme mostra a Figura 41.

Figura 41. Salvando o ambiente de trabalho

3.2.3 Complementos (plugins) do QGIS

Como é um software livre e desenvolvido para ser interoperável, o QGIS

oferece suporte nativo a uma arquitetura de complementos, permitindo que

recursos e funções sejam implementados no programa, de modo que este se

torne mais funcional. Os complementos podem ser desenvolvidos e publicados

gratuitamente por qualquer pessoa, sendo a linguagem de programação utilizada

para isso o Python. Com o desenvolvimento de novas versões do software,

alguns complementos como o “Captura de Coordenadas” foram sendo

integrados ao código-fonte, de modo a estender as funcionalidades básicas do

QGIS.

No menu “Complementos”, conforme Figura 42 e Figura 43, é possível

instalar e gerenciar diversos plugins, ilustrados na Figura 44, desenvolvidos pela

comunidade do QGIS no mundo.

59

Figura 42. Menu complementos (plugins) do QGIS

Figura 43. Gerenciar e instalar complementos

Cada complemento tem sua especificidade, alguns são bem específicos

outros mais abrangentes.

Figura 44. Complementos (plugins) do QGIS

Instalação de complementos no QGIS

Dentre os complementos presentes na caixa de diálogo, ilustrada na

Figura 44, é recomendado a busca e instalação dos seguintes:

• Quick Map Service: para visualização de dados abertos, como Open

Street Map, Google Maps, Bing Maps, entre outros;

• Ferramenta DSG Tools (DSG Tools): para visualização de dados do

mapeamento sistemático do Brasil; imagens de satélite Rapideye e

outras funcionalidades;

60

• Google Earth (GEarthView) para visualizar a área de trabalho exibida

no QGIS no ambiente 3D desse outro aplicativo.

Ressalta-se que ao instalar uma nova versão de QGIS é recomendado

atualizar todos os plugins utilizados, por meio do caixa de diálogo

“Complementos”.

61

4 Visualização, simbologia e organização de dados

geoespaciais

Na manipulação dos dados geoespaciais é essencial a sua carga no

ambiente SIG, segundo sua estrutura de armazenamento: vetorial, matricial,

banco de dados, sua simbolização e organização para proporcionar sua

interpretação e análise. Neste capítulo são mostrados exemplos e realizados

exercícios para melhor entendimento dos dados geoespaciais carregados num

ambiente SIG.

4.1 Visualização de camadas de informação

Os tipos de camadas de informação no QGIS são classificados e

agrupados segundo sua estrutura e forma de armazenamento:

Camada vetorial (Figura 45).

Figura 45. Adicionar camada vetorial

Camada raster (matricial) (Figura 46).

Figura 46. Adicionar camada raster (matricial)

Camada banco de dados espacial (Figura 47).

Figura 47. Adicionar camada banco de dados espaciais

Camada geoserviços (Figura 48).

Figura 48. Adicionar camada de geoserviços (WMS, WCS, WFS)

62

Outros tipos de camadas manipuladas pelo QGIS são textos com pares

de coordenadas, conforme Figura 48.

Figura 49. Adicionar camada tipo texto delimitado com pares de

coordenadas

Para criar uma nova camada é possível criá-la no formato Shapefile e

SpatiaLite, conforme Figura 50.

Figura 50. Criar nova camada (shapefile e SpatiaLite)

Dados oriundos de receptor GNSS podem ser carregados na opção

adicionar camadas de dados de GPS (Global Position System), no formato GPX.

A Figura 51 mostra o antigo ícone para incorporar os dados GPX, este formato

agora pode ser adicionado como camada vetorial.

Figura 51. Adicionar camada dados de GNSS

Toda camada adicionada pode ser removida por meio da opção remover

camada (Figura 52).

Figura 52. Remover camada

Ferramentas de visualização, navegação, identificação e seleção de

feições

Todo ambiente SIG possui ferramentas de visualização e navegação,


Figura 53. Barra de ferramentas de visualização e navegação

63

Para mostrar ou ocultar uma determinada camada é preciso ativar ou

desativar a visualização da classe de feições geográficas no “Painel de

camadas”. Para ativar a visualização basta marcar a caixa de seleção ao lado do

nome da camada: Para desativar a visualização da camada basta desmarcar a

caixa de seleção. Por exemplo: na Figura 54 todas as camadas estão sendo

visualizadas.

Figura 54. Ativando e desativando a visualização de camadas

O QGIS apresenta um conjunto de ferramentas dedicado a identificação

e seleção de feições geográficas, conforme ilustra a Figura 55.

Figura 55. Ferramentas de identificação e seleção de feições

64

Além das opções da camada existe uma série de ferramentas e funções

ao clicar com o botão direito do mouse sobre a camada ativa, conforme a Figura

56.

Figura 56. Opções da camada

Organização das camadas de informação

Para organização dos elementos gráficos, recomenda-se colocar a

hierarquia dos dados geoespaciais, segundo a sua geometria primitiva, conforme

as Figuras 57.

Figura 57. Hierarquia para organização dos elementos gráficos

segundo a geometria primitiva (ponto, linha e área)

4.2 Simbologia e toponímia

Os símbolos são representações gráficas de um objeto ou fenômeno de

modo simplificado. Como seus significados não são universalmente

compreendidos, os símbolos estão aliados às legendas, que facilitam o

reconhecimento do significado de cada um.

65

A toponímia é uma parte da linguística que estuda os topônimos, que são

nomes associados a um lugar geográfico. Utiliza-se da taxonomia e história para

determinar a origem e evolução dos topônimos, caracterizando assim as

particularidades e regionalidades dos lugares associados.

4.2.1 Simbolização (estilo)

Para realizar a simbolização dos elementos gráficos é necessário acessar

o item “Estilo” da caixa de diálogo “Propriedades da camada”, acessada

clicando com o botão direito do mouse sobre a camada escolhida. De acordo

com a estrutura do dado geoespacial, vetorial ou matricial, e o tipo de geometria

da camada, o conjunto de parâmetros para caracterizar a simbologia da feição

será diferente.

A Figura 58 ilustra o item “Estilo” para a personalização da simbologia de

uma camada vetorial com a geometria primitiva polígono.

Figura 58. Propriedades da camada: simbologia (estilo) de uma

camada vetorial do tipo polígono

A Figura 59 ilustra o item “Estilo” para a personalização da simbologia de

uma camada matricial.

66

Figura 59. Propriedades da camada: simbologia (estilo) de uma

camada vetorial do tipo matricial

4.2.2 Toponímia (rótulo / label)

Para visualizar um determinado atributo de uma camada de feições

geográficas, na estrutura vetorial é necessário acessar a seção “rótulos” da

caixa de diálogo “Propriedades da camada”. A Figura 60 ilustra a configuração

para exibir a toponímia (nomes geográficos) de uma camada vetorial.

67

Figura 60. Propriedades da camada: toponímia (rótulo) de uma

camada vetorial

O QGIS permite ao usuário personalizar e gerenciar os símbolos criados,

através da caixa de diálogo “Gerenciador de estilos”, conforme ilustra a Figura

61. Esta ferramenta está presente em: Configurações > Gerenciador de Estilos.

Figura 61. Gerenciador de estilos (simbologias)

68

4.3 Visualização de uma base cartográfica contínua

Neste exemplo são carregados e visualizados os dados geoespaciais das

“Unidades da Federação”, “Trechos Ferroviários” e “Travessias” presente na

Base Cartográfica Contínua do Brasil, ao milionésimo, escala 1:1.000.000.

A - Adicionar camada vetorial

Selecione: Camada > Adicionar camada > Vetorial, conforme a Figura

63, ou por meio do ícone mostrado na Figura 62.



B - Buscar a camada vetorial

Selecione: Buscar > Abrir, conforme a Figura 64.

Figura 64. Selecionar (buscar) uma camada vetorial

69

C - Carregar camada vetorial

Na pasta referente a BCIM, Base Cartográfica Contínua do Brasil, na

escala de 1:1.000.000, presentes no diretório:

“C:\CursoSIG_QGIS\DadosTreinamento\FormatoVetorial\BCIM”, carregar as

classes de feições: Travessia, Trecho Ferroviário e Unidades da Federação. Estas

camadas estão presentes nos shapefiles listados abaixo:

• LIM_Unidade_Federacao_A

• TRA_Trecho_Ferroviario_L

• TRA_Travessia_P

4.4 Visualização de folhas topográficas

Neste exemplo de visualização de um arquivo CAD foi utilizada a folha de

Ponte Nova (MI 25753), no formato DGN, na escala 1:50.000. O referencial

geodésico é SAD69 (South American Datum 1969), o referencial cartográfico é

a projeção UTM, fuso 23 Sul, e a unidade de medidas está em quilômetros.

Foi demandada a conversão dos dados do formato DGN para o formato

shapefile, com o referencial cartográfico e geodésico mantidos (SRC UTM23S /

SAD69), mas com a unidade de medida em metros.

Para isto são realizados os seguintes procedimentos:

A. Criar um SRC Personalizado através do menu “Configurações” da barra

de ferramentas, preenchendo os campos:

Nome: Manual_QGIS

Parâmetros: +proj=utm +zone=23 +south +ellps=aust_SA

+towgs84=-57,1, -41,0,0,0,0 +units=km +no_defs

B. Carregar os arquivos referentes a hidrografia e transportes

(0425753hd.dgn e 0425753st.dgn), presentes na pasta:

“…\FormatoVetorial\CAD_formatoDGN\PonteNova_mi25753”. Durante o

carregamento será questionada qual a primitiva gráfica que será exibida.

Neste manual utilizaremos as primitivas lineares em ambos os casos.

C. Clicando com o botão direito do mouse sobre as camadas, selecionar a

opção “Salvar como...” para gravar as camadas como shapefile:

70

“PonteNova_hd.shp” e “PonteNova_st.shp”, no sistema de coordenadas

UTM 23S / SAD69 e unidade de medida em metros.

A folha topográfica está disponível no site do IBGE

(http://www.ibge.gov.br), em download > Geociências, na pasta folhas

topográficas, escala 1:50.000, formato vetoriais1. A visualização do arquivo

CAD exportado para shapefile é ilustrada na Figura 65.

Figura 65. Conversão de formato: arquivo CAD para shapefile.

4.5 Visualização de um modelo digital de elevação - MDE

Neste exemplo são carregados e visualizados os dados geoespaciais de um

Modelo Digital de Elevação (MDE), referente à folha SF-23-X-B, em formato

geotiff, disponível no site Brasil em Relevo da Embrapa

(http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br) do Projeto SRTM. O objetivo é carregar

e simbolizar este dado geoespacial.

1 Disponível em <https://www.ibge.gov.br/geociencias-novoportal/cartas-e-

mapas/folhas-topograficas/15809-folhas-da-carta-do-brasil.html?edicao=16041&t=acesso-ao-produto>

71

A - Adicionar camada raster

Por meio do menu Camada > Adicionar camada ou do ícone ilustrado na

Figura 66, inserir a cena SRTM, referente a folha SF-23-X-B.

Figura 66. Adicionar camada raster

B – Abrir caixa de diálogo Propriedade

Em seguida, após carregar a camada matricial, é possível definir uma

simbologia (renderização da banda). Por exemplo: “Banda simples falsa-cor” e

variação da paleta de amarelo para vermelho, conforme Figura 67. Para efetivar

a simbologia deve-se clicar no botão “Classificar”.

Figura 67. Estilo falsa cor para o SRTM

No resultado ilustrado na Figura 68 foi acrescentado a classe da BCIM

que contemplas as cidades (“loc_cidade_p”). Foi escolhido um símbolo pontual

para esta camada e foi mostrado o rótulo (toponímia), segundo o campo

“nome”.

72

Figura 68. Visualização de dados geoespaciais na estrutura matricial

4.6 Visualização de imagens do território

O Projeto Sentinel 2 é um projeto da ESA (European Space Agency) para

aquisição de imagens de satélite do planeta Terra disponíveis gratuitamente no

site https://earthexplorer.usgs.gov/ (Figura 69).

Figura 69. Esquema de Bandas RGB para visualização da imagem do

Sentinel 2

73

Carregar a imagem Sentinel 2 “T22MGD_20170720T134211_TCI” em

formato jp2. Assim como outras imagens de satélite, as que provêm do Sentinel

2 possuem diversas bandas que, dependendo da composição, permitem

melhores análises e processamentos de imagens. Neste exemplo utilizaremos o

esquema clássico RGB (Red/Green/Blue), portanto a configuração das bandas

será como a que está explicitada na Figura 70.

Como atividade complementar, outras combinações de banda podem ser

experimentadas para verificar as mudanças ocorridas na imagem e como as

feições são representadas a cada mudança.

Figura 70. Visualização de bandas de imagens do Sentinel 2

Além do Sentinel 2, existem outras fontes de imagens de satélite como o

projeto Landsat 8 (https://landsat.usgs.gov/) e o projeto CBERS

(http://www.dgi.inpe.br/CDSR/). Acessíveis em diferentes portais de imagens de

74

sensoriamento remoto como o próprio https://earthexplorer.usgs.gov/ da USGS

e https://remotepixel.ca/projects/satellitesearch.html da Remote Pixel.

4.7 Acesso a geoserviços

Para conectar “geoserviços”, disponíveis na internet, selecione:

Camada > Adicionar camada > WMS ou WFS ou WCS, conforme Figura 71.

A caixa de diálogo para adicionar um geoserviço é mostrada na Figura 72.

Figura 71. Adicionar geoserviços (WMS, WFS ou WCS)

Figura 72. Adicionando geoserviços

4.7.1 Acesso a geoserviços WFS

Um geoserviço WFS – Web Feature Service oferece dados vetoriais que

podem ser gravados localmente e manipulados livremente.

Por exemplo: acessar o geoserviço do IBGE referente às Terras Indígenas.

No ambiente QGIS, adicionar um geoserviço WFS e criar um novo servidor

75

denominado ”IBGE WFS”, através do seguinte endereço URL:

http://www.geoservicos.ibge.gov.br:80/geoserver/wfs, conforme Figura 73.

Figura 73. Criando uma nova conexão WFS

A Figura 74 ilustra duas camadas disponíveis no geoserviço do IBGE:

“Terras Indígenas” e “População Indígena”.

Figura 74. Camadas WFS adicionadas do geoserviço do IBGE

4.7.2 Acesso a geoserviços WMS

Um geoserviço WMS – Web Map Service oferece dados matriciais em

formatos diferentes (JPEG, PNG, TIFF, etc.) que podem ser disponibilizados com

76

transparência definida pelo usuário e utilizados em conjunto com outros dados

locais.

Como exemplo, para acessar o geoserviço do IBGE referente à expectativa

de vida mundial, no ambiente QGIS, adicionar um geoserviço WMS e criar um

novo servidor denominado ”IBGE WMS”, através do seguinte endereço URL:

http://www.geoservicos.ibge.gov.br:80/geoserver/ows?SERVICE=WMS&,

conforme ilustra a Figura 75.

Figura 75. Criando uma nova conexão WMS

A Figura 76 ilustra uma camada disponível no geoserviço do IBGE:

“Expectativa de Vida ao Nascer”.

77

Figura 76. Camadas WMS adicionadas do geoserviço do IBGE

4.8 Manipulação de dados geoespaciais

O ambiente SIG QGIS permite a manipulação dos dados geoespaciais,

entre elas: a conversão de estruturas (vetorial e matricial) e o

georreferenciamento de dados não espaciais, mas com coordenadas acessíveis.

Conversão de um MNE da estrutura matricial para vetorial

Para converter o SRTM da estrutura matricial para estrutura vetorial,

selecione Raster > Converter > Raster para Vetor (Poligonizar), conforme a

Figura 78.

Figura 77. Caixa de diálogo para conversão da estrutura matricial para

vetorial

78

A Figura 78 mostra o resultado da conversão da estrutura matricial para

vetorial.

Figura 78. Resultado da conversão da estrutura matricial para vetorial.

Para converter o arquivo SRTM da estrutura matricial para estrutura

vetorial, curvas de nível (isolinhas hipsométricas), selecione: Raster > Extrair >

Contorno, com intervalo das curvas de nível de 100 metros, conforme a Figura

79.

Figura 79. Caixa de diálogo para conversão do MNE (matricial) para

curvas de nível (vetorial).

79

As curvas de nível geradas são representadas na Figura 80.

Figura 80. Resultado da conversão do MNE para curvas de nível.

Georreferenciamento de um mapa na estrutura matricial

Carregar a carta topográfica Ponte Nova SF-23-X-B-II-3 (MI 25753), não

georreferenciada (encontrada em

https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/mapas/GEBIS%20-%20RJ/SF-23-X-

B.jpg), na escala 1:50.000. O referencial geodésico da folha é SAD69, na

projeção UTM fuso 23 Sul. Utilize as coordenadas geográficas localizadas nos

cantos da folha topográfica para realizar o georreferenciamento. Para isto

selecione: Raster > Georrefenciador. Adicione pontos a carta por meio da

ferramenta ilustrada na Figura 81, distribuídos conforme Figura 82.

Figura 81. Adicionar pontos

80

Figura 82. Georreferenciamento: adicionar pontos a folha topográfica

Selecione: Configurações de transformação, ícone ilustrado na Figura 83,

e preencha os campos de acordo com a Figura 84.

Figura 83. Configurações de transformação

81

Figura 84. Configurações de transformação para o

georreferenciamento de uma folha topográfica

4.9 Exercício: visualização de dados geoespaciais

Carregar no ambiente de trabalho QGIS as seguintes camadas da BCIM,

agrupadas por categoria de informação da ET-EDGV:

• Categoria limite: Limites das Unidades da Federação;

• Categoria sistema de transporte: Trecho Ferroviário; Travessia (ponto

e linha); Trecho Hidroviário; Edificação de Construção Portuária;

Trecho Rodoviário;

• Categoria hidrografia: Ilha; e Massa d’água;

• Categoria localidade: Cidade.

82

Para visualizar uma camada na estrutura vetorial no ambiente QGIS

selecione: Camada > Adicionar camada > Vetorial ou clique no ícone ilustrado

na Figura 85.


Durante a construção do ambiente de trabalho salve o projeto. Selecione:

Projeto > Salvar como, denominar o arquivo como

“VisualizacaoDadoGeoespacial.qgs”, conforme a Figura 86.

Qualquer simbologia criada pode ser definida como padrão, na caixa de

diálogo localizada no canto inferior esquerdo da aba “Estilo” do menu de

Propriedades.

Figura 86. Camadas visualizadas e simbolizadas

83

5 Análise e consulta aos dados geoespaciais

A análise espacial pode ser descrita como a mensuração de propriedades

e relacionamentos, levando em conta a localização espacial do fenômeno em

estudo, incorporando assim o espaço à análise efetuada. A compreensão da

distribuição espacial de dados oriundos de fenômenos ocorridos no espaço é

uma das funções mais importantes oferecidas por um SIG (Câmara et al., 2004).

A consulta aos dados geoespaciais pode ser realizada tanto por atributo,

quanto espacialmente dentro do ambiente SIG.

5.1 Análises e consultas por atributo

Para iniciar uma a consulta por atributos é necessário abrir a tabela de

atributos do elemento desejado, conforme a Figura 87.

Figura 87. Tabela de atributos referente a camada trecho ferroviário

84

As ferramentas da tabela de atributos são mostradas e descritas na Figura

88.

Figura 88. Ferramentas disponíveis na tabela de atributos.

Quando a camada ativa está em modo de edição, a funcionalidade possui

vantagens e desvantagens e, portanto, seu uso deve ser realizado de forma

consciente para evitar a perda de informações. A atualização dos atributos está

vinculada a região e a forma como os registros estão sendo exibidos.

5.1.1 Formas de exibição da tabela de atributos

No canto inferior direito da tabela de atributos existem duas opções de

exibição dos registros. A primeira mostra os registros como um formulário,

conforme Figura 89; e a segunda mostra como listagem de registro, conforme

Figura 90.

Figura 89. Opção para exibir tabela de atributos como formulário

85

Figura 90. Opção para exibir tabela de atributos como lista de

registros.

5.1.2 Opções de visualização dos registros da tabela de atributos

No canto inferior esquerdo o usuário tem as seguintes opções para

visualização dos registros da tabela de atributos, conforme ilustra a Figura 91:

• Mostrar feições visíveis no mapa: torna dinâmica a exibição de

registros exibidos na Map Window;

• Filtrar coluna: consultas simples onde o usuário seleciona o campo e

o valor de atributo desejado, toda consulta realiza é armazenada

temporariamente neste;

• Filtro avançado (expressão): consulta avançada de atributos através

de expressões em SQL.

Figura 91. Opções de visualização dos registros da tabela de atributos.

5.1.3 Filtrar a exibição dos registros

No canto inferior esquerdo da tabela de atributos, selecione: Filtrar por

campo > NOMEABREV > digite: "FSA" > Aplicar, conforme a Figura 92.

86

Figura 92. Realizando um filtro por coluna.

5.2 Elaborando consultas por atributo

Para realizar consultas por atributo deve ser utilizado a ferramenta

“Selecionar feições usando uma expressão”, habilitada por meio do ícone

mostrado na Figura 93. A caixa de diálogo é mostrada na Figura 94.

Figura 93. Selecionar feições usando uma expressão

87

Figura 94. Consulta por atributos por meio de expressões SQL

5.2.1 Expressões SQL (Structure Query Language)

As expressões são construídas utilizando o padrão SQL (Structured Query

Language). Esta linguagem é um padrão utilizado para consulta a banco de

dados.

Para caracteres com espaços e com aspas, o operador LIKE permite a

busca de denominações incompletas desde que, após as iniciais da

denominação, se coloque o caractere %, limitando o termo a ser localizado por

aspas simples.

Por exemplo: nm_nng LIKE ‘Rio Santo%’ ou nm_nng LIKE ‘%Antônio%’

Para caracteres, com a denominação completa, o operador pode ser =,

com espaços e com aspas.

Por exemplo: nm_nng = ‘Rio Santo Antônio’.

Para atributos numéricos os operadores =, >, <, sem espaços e com

apóstrofo.

Por exemplo: md_latitude >’-4’

88

Exemplo de consulta por atributos

Localizar os trechos de massa d’água denominados de “Rio Araguaia”

presentes na base cartográfica. A expressão SQL a ser utilizada pode ser:

NOME LIKE '%Rio Araguaia%', conforme a Figura "NOME" = 'Rio

Araguaia', conforme mostra a Figura 95.

Figura 95. Consulta SQL para a seleção de uma massa d'água

Na tabela de atributos do trecho de massa d'água, ao selecionar uma

linha é possível enquadrar sua visualização na tela. Selecione a ferramenta

“Aproximar o mapa para as linhas selecionadas”, conforme Figura 96. A linha

selecionada será exibida na tela, conforme exemplifica Figura 97. O resultado

também pode ser visualizado na Tabela de Atributos, conforme Figura 98. Salve

o projeto como “ConsultaPorAtributo.qgs”.

Figura 96. Zoom na seleção

89

Figura 97. Aproximando o mapa para as feições selecionadas na

tabela de atributos

Figura 98. Seleção do nome “Rio Araguaia” na tabela de atributos

90

Atividade complementar

Na classe “massa d’água” da categoria hidrografia execute as seguintes

consultas por atributos:

1. Consulta Simples: identificar o número de feições geográficas com o

fluxo “Intermitente”.

2. Consulta Avançada: identificar o número de feições geográficas com o

fluxo intermitente e com toponímia (nome geográfico).

5.3 Análises e consultas espaciais

As ferramentas de análise e consultas espaciais estão localizadas no

menu vetor do QGIS, conforme a Figura 99.

As ferramentas estão divididas em 5 (cinco) grupos:

• Ferramentas de Análise (Analysis Tools)

• Ferramentas de Investigação (Research Tools)

• Ferramentas de Geoprocessamento (Geoprocessing Tools)

• Ferramentas de Geometria (Geometry Tools)

• Ferramentas de Gerenciamento de Dados (Data Management Tools)

Figura 99. Menu vetor do QGIS

A Figura 100 apresenta os itens do menu “Analisar” para realização de

análises e consultas espaciais.

91

Figura 100. Ferramentas de Análise (Analysis Tools)

A Figura 101 apresenta os itens do menu “Investigar” para análise e

consultas espaciais.

Figura 101. Ferramentas de Investigação (Research Tools)

A Figura 102 apresenta os itens do menu “Geoprocessamento” para

análise e consultas espaciais.

Figura 102. Ferramentas de Geoprocessamento (Geoprocessing Tools)

A Figura 103 apresenta os itens do menu “Geometria” para análise e

consultas espaciais.

92

Figura 103. Ferramentas de Geometria (Geometry Tools)

A Figura 104 apresenta os itens do menu “Gerenciamento de dados” para

manipulação e gerenciamento dos dados geoespaciais.

Figura 104. Ferramentas de Gerenciamento de Dados (Data

Management Tools)

5.3.1 Seleção por localização

Selecionar as Cidades (ponto) contidas dentro de Terras Indígenas (área),

presentes na BCIM. Identifique qual Estado possui a maior incidência de cidades

dentro de terras indígenas. Adicione as camadas “loc_cidade_p” e

“lim_terra_indigena_a” e utilize a ferramenta presente no menu: Vetor >

Investigar > Selecionar pela localização. Acrescente a classe referente a

delimitação político administrativa das unidades da federação, presente em

“LIM_Unidade_Federacao_A”, conforme Figura 105.

93

Figura 105. Caixa de diálogo: Selecionar por localização

O campo “Modificar seleção atual por” permite que o usuário altere as

características da seleção para “criar uma nova seleção”, “adicionar seleção

atual” ou “remover da seleção atual”.

O resultado da seleção por localização é ilustrado na Figura 106, observe

que a Unidade da Federação que possuí o maior número de cidades dentro de

terras indígenas é Roraima.

94

Figura 106. Resultado da seleção por localização

Atividade Complementar

Selecionar os “trechos de drenagem” dentro do município de Leopoldina

/ MG. Executar as seguintes etapas:

• Carregar as classes necessárias para a análise: “LIM_Municipio_A”,

“HID_Trecho_Drenagem_L” e adequar a simbologia destas camadas.

• Selecionar Leopoldina dentro da classe de limites municipais

“LIM_Municipio_A” através de uma consulta simples.

• Realizar a consulta espacial “Selecionar por localização” para identificar

os trechos de rio que tocam Leopoldina.

• Exportar os rios selecionados, dentro da classe

“HID_Trecho_Drenagem_L”, para um novo shapefile, denominado

“rios_leopoldina.shp”, no sistema de coordenadas geográficas e

referencial geodésico SIRGAS2000.

95

5.3.2 Gerar área de abrangência (buffer)

Gerar Áreas de Preservação Permanente (APP) da Faixa Marginal de

Proteção (FMP), de 15 metros, a partir dos rios de Leopoldina, identificados no

arquivo “ConsultaPorAtributo.qgs”.

Para isto é necessário realizar as seguintes etapas:

• Carregar os shapefile “rios_leopoldina.shp” e salvá-lo na projeção UTM

Fuso 23 Sul, o referencial geodésico será o SIRGAS 2000;

• Realizar a análise espacial Buffer presente no menu Vetor > Ferramentas

de Geoprocessamento, coloque a distância de buffer em 15 metros e

salvar a APP como “APP_Rios_Leopoldina.shp”.

A área de abrangência (buffer) é calculada pelo QGIS segundo a SRC

(Sistema de Referência de Coordenadas) do shapefile. Desta forma, para realizar

o cálculo é recomendado exportar o shapefile para o referencial cartográfico

(projeção) adequado, no caso UTM 23 Sul, com a unidade de medida em metros.

Através do menu Processar > Caixa de Ferramentas, mostrado na Figura

107, é possível identificar uma série de funcionalidades complementares do

QGIS. Para gerar a Área de Preservação Ambiental (APP), presentes nos rios

identificados no “ConsultaPorAtributo.qgs”, neste exercício será utilizada a

ferramenta “Buffer de Distância Fixada”, presente no menu “Processamento”,

conforme Figura 108. Existe uma ferramenta similar no menu Vetor >

Ferramentas de Geoprocessamento > Buffer(s).

Figura 107. Menu Processar

96

Figura 108. Caixa de ferramentas de processamento

Observar que a distância da área de abrangência é baseada na unidade

de medida da classe de feições analisada no projeto QGIS. Por exemplo: se a

classe “trecho de drenagem” estiver em coordenadas geográficas, a unidade de

medida é graus; se a classe estiver na projeção UTM a unidade de medidas será

metros. Isto pode gerar resultados indesejados, pois 1 (um) grau equivale a

aproximadamente 111 km na linha do equador.

Salve o projeto como “ConsultaEspacial.qgs”.

97

5.3.3 Extrair feições geográficas aleatoriamente

O comando extrair aleatoriamente é uma ferramenta relevante para

seleção aleatória de feições geográficas. Está presente na caixa de ferramentas

de “Processamento”, em Geoalgoritmos > Ferramentas de Seleção Vetorial >

extrair aleatoriamente conforme Figura 109. Existe uma ferramenta similar no

menu Vetor > Investigar > Seleção aleatória.

Figura 109. Caixa de ferramentas de processamento

O primeiro passo é escolher a camada em que serão selecionadas as

feições geográficas aleatoriamente, apontando-a em “Camada de entrada”. Em

seguida, seleciona-se o método: “Número de feições selecionadas” ou

“Percentual de feições selecionadas”. No campo “Percentagem/Número de

feições selecionadas” seguinte preencher com a quantidade ou percentual de

feições geográficas desejada.

98

Por último deve-se selecionar “Salvar em arquivo” no campo “Extração

(aleatória)”, conforme Figura 110. O resultado é mostrado na Figura 111.

Figura 110. Caixa de diálogo para seleção aleatória de feições.

Figura 111. Resultado da função seleção aleatória de feições.

99

5.4 Junção de informações geoespaciais

É comum existir a necessidade de unir informações de origem distintas,

mas correlacionadas, seja por atributos ou espacialmente. Nesta parte

abordaremos dois tipos de junções de tabela: por atributo e espacial.

Inúmeras são as pesquisas e levantamentos de informações e de alguma

forma estes dados são associados a um local, como o nome ou até mesmo um

código. O QGIS permite a junção de tabelas, tanto por atributo através de

códigos coincidentes quanto espacialmente.

5.4.1 Junção de tabelas por atributo

O SIDRA – Sistema IBGE de Recuperação Automática - disponibiliza os

dados referentes aos Censos, dentre outras pesquisas do IBGE. Por meio do

SIDRA é possível gerar distintas informações tabulares, das quais muitas podem

ser associadas aos dados geoespaciais do IBGE, principalmente por meio do

geocódigo das localidades.

Para espacializar informações estatísticas do SIDRA foi realizada uma

consulta na Tabela 1378. Foi gerada informações tabulares referentes a

população residente, segundo o sexo e situação do domicílio (rural e urbano),

referente ao ano de 2010. Foi demandado unir estas informações com a

delimitação municipal e somar o total da população por município. As etapas de

junção por atributos são descritas a seguir:

1. Consultar o SIDRA e preparar os campos da tabela a ser carregada no

QGIS. A Figura 112 mostra a Tabela 1378 sem tratamento. As orientações

de consulta e exportação desta tabela a partir do SIDRA estão na seção

Dados geoespaciais utilizados.

100

Figura 112. Tabela 1378 do SIDRA sem tratamento em formato CSV

2. Preparar os campos da tabela antes de carregá-lo no QGIS. A Figura 113

mostra a Tabela 1378 editada.

101

Figura 113. Tabela 1378 do SIDRA editada em formato XLS

3. Carregar a tabela tratada no QGIS e os limites municipais da BCIM,

presentes no shapefile “LIM_Municipio_A”.

Em “Propriedades da camada” “LIM_Municipio_A”, selecione a aba

“Uniões” e realize a junção da delimitação municipal com os dados tabulares,

da população de 2010, através do campo “geocódigo”, conforme a Figura 114.

102

Figura 114. Junção espacial da delimitação municipal com dados

tabulares

Salve a camada “LIM_Municipio_A”, já com a junção dos dados tabulares,

como “LIM_Municipio_2010.shp”.

Para calcular o total da população rural e urbana realize as seguintes

etapas:

1. Abra a tabela de atributos da camada “LIM_Municipio_2010.shp”.

2. Inicie a edição da camada

3. Clique sobre a “Calculadora de campo”, crie um novo campo denominado

“Total”, do tipo inteiro, e insira a seguinte expressão:

"popUrbMasc" + "popUrbFem" + "popRuralMa" + "popRuralFe"

Pode haver alteração no estilo de aspas usado de acordo com a versão do

QGIS utilizada. A expressão acima funciona apenas com aspas simples (' ') no

QGIS 2.14; em outras versões, é possível utilizar aspas duplas (“ ”).

Para construir o mapa temático, selecione: Propriedades da camada >

Estilo, conforme a Figura 115. Após alterar o tipo de estilo para “Graduado”,

selecione a coluna referente à população total e classifique os valores deste

conjunto de dados. O resultado do mapa temático é exibido na Figura 116. Salve

o projeto como “JuncaoPorAtributo.qgs”.

103

Figura 115. Propriedades da camada (simbologia categorizada)

Figura 116. Resultado da junção por atributos

104

5.4.2 Junção espacial (Join Spatial)

Através do ambiente SIG é possível associar espacialmente os atributos

de duas camadas, mesmo que em suas tabelas de atributo não exista um código

que ligue as duas tabelas.

Para realizar o próximo exemplo serão gerados pontos aleatórios dentro

do limite político administrativo das Unidades da Federação. Estes pontos, a

princípio sem atributos, receberão os atributos do município com a população

de 2010, gerados no Exercício, o shapefile foi denominado de

“LIM_Municipio_2010.shp”

As seguintes etapas devem ser realizadas:

1. Carregar as camadas necessárias: “LIM_Unidade_Federacao_A” e

“LIM_Municipio_2010”

2. Gerar 1 (um) ponto aleatório para cada Unidade da Federação, através da

função “Pontos aleatórios”, presente no menu Vetor > Investigar, salve

o shapefile como “PontosAleatorios.shp”, conforme a Figura 117.

Figura 117. Gerando pontos aleatórios

105

Selecione: Vetor > Gerenciar dados > Unir atributos pela posição, salvar

o shapefile de saída como “PontosAletoriosComAtributos.shp”, conforme a

Figura 118.

Figura 118. Junção espacial de atributos aos pontos aleatórios

Observe a tabela de atributos da camada

“PontosAleatoriosComAtributos.shp” e identifique os municípios selecionados

na amostragem aleatória simples, conforme a Figura 119. Salve o projeto como

“JuncaoEspacial.qgs”

106

Figura 119. Resultado da junção espacial de atributos

107

6 Edição de feições geográficas

Por meio das ferramentas de edição de um ambiente SIG é possível

realizar a vetorização de feições geográficas identificadas na realidade e

representá-las em geometrias primitivas do tipo ponto, linha e área.

6.1 Criando um novo shapefile

No menu Camada > Criar Nova Camada é possível abrir a caixa de diálogo

para criação de uma “nova camada vetorial”, no formato shapefile.

Em tipo geometria é possível definir o tipo de geometria desejada: ponto,

linha ou polígono, o sistema de coordenadas e o referencial geodésico; e a

codificação dos caracteres. Em “novo atributo” definir e adicionar os campos a

serem associados a geometria. Os tipos de atributos possíveis são: texto,

número inteiro e número decimal. Em lista de atributos são exibidos os atributos

criados, conforme Figura 120.

Figura 120. Definindo a geometria e o sistema de coordenadas de

referência

Em “novo atributo” são exibidos os atributos adicionados que estão

associados a geometria criada, conforme a Figura 121.

108

Figura 121. Atributos adicionados ao novo shapefile

Na caixa de diálogo “Nova camada vetorial”, clique no botão “OK” em

seguida “Salvar como” para criar o novo shapefile segundo as características

definidas pelo usuário.

Criação de camadas e uso das ferramentas de edição

Criação de geometrias tipo ponto, linha e área:

1. Verificar opções de aderência (snap) em Configurações > Opções de

Aderência.

2. Iniciar seção de edição através do ícone “Iniciar edição” (Figura 122)

Figura 122. Ferramenta para iniciar e terminar a seção de edição

3. Utilizar ferramentas de edição básicas e avançadas.

As ferramentas de edição básicas são mostradas na Figura 123.

109

Figura 123. Ferramentas de edição básicas de vetores

As ferramentas de ferramentas de edição avançadas são mostradas na

Figura 124.

Figura 124. Ferramentas de edições avançadas de vetores

110

6.1.1 Criando camadas com geometria: ponto, linha e área

Crie um novo projeto no Quantum GIS. Selecione: Projeto > Novo. Crie

três arquivos shapefiles, sendo um para cada geometria, conforme a Figura 125.

Figura 125. Criar shapefiles segundo as três geometrias primitivas

A Figura 126 mostra o projeto QGIS com as 3 (três) camadas criadas:

ponto, linha e área.

Figura 126. Shapefiles criados e adicionados ao projeto QGIS

111

6.1.2 Editando dados geoespaciais

Editando feições geográficas representadas por pontos

Crie um novo projeto: Projeto > Novo Projeto.

1. Carregue os shapefiles Ponto, Linha e Área do exercício anterior.

2. Carregue a camada “LIM_Unidade_Federacao_A”.

3. Torne a camada Pontos como ativa, selecione: Iniciar edição (Figura 127)

Figura 127. Iniciar a seção de edição de pontos

4. Criar cinco pontos dentro da área do Brasil, selecione: Adicionar feição

(Figura 128).

Figura 128. Adicionar feições pontuais

A Figura 129 ilustra a criação de pontos.

Figura 129. Criando e editando dados pontuais

112

Nomear os pontos como A, B, C, D e E. No final, clique em Parar a

Edição > Gravar (Figura 130) para confirmar as alterações.

Figura 130. Encerrar a seção de edição de pontos

Editando feições geográficas representadas por linhas

Torne a camada Linha como ativa e selecione Iniciar a Edição (Figura 131).

Figura 131. Iniciar a seção de edição de linhas

Criar uma linha conectando os cinco pontos anteriores, através do

comando “Adicionar Feição” (Figura 132).

Figura 132. Adicionar feições lineares

O QGIS oferece uma ferramenta para aderência entre as camadas. Antes

de iniciar a vetorização da linha, para conectar (snap) os vértices da linha aos

pontos criados, é necessário definir as “opções de aproximação” ambiente

QGIS. Para isto selecione: Configurações > Opções de Aderência, conforme

Figura 133.

Figura 133. Opções de aproximação ou aderência entre as camadas

113

O modo de aproximação ao vértice, com tolerância de 1 (uma) unidade

do mapa, ou seja, 1° (grau) que equivale a aproximadamente 111 km. As opções

habilitar edição de topologia e habilitar atração na intersecção são específicas

para geometria tipo área, para otimizar a vetorização das mesmas. Recomenda-

se utilizar unidades de tela (pixel).

A Figura 134 ilustra o resultado da edição de linhas a partir das camadas

pontuais existentes.

Figura 134. Criando e editando linhas

Nomear a linha como Linha A. No final, clique em Parar a Edição > Gravar

para confirmar as alterações.

Editando feições geográficas representadas por áreas

Para editar polígonos torne a camada “Área” como ativa, selecione para

Iniciar a Edição. Criar 1 (uma) área conectando os 5 (cinco) pontos anteriores,

selecione para “Adicionar feição”.

As opções de aproximação continuam ativas. A partir do ponto A até o

ponto E, nomear como “Polígono A”. No final, clique em Parar a Edição > Gravar

para confirmar as alterações. A Figura 135 ilustra o resultado da edição de áreas

baseada nos pontos e linhas existentes.

114

Figura 135. Criando e editando polígonos

Salve o projeto “ExercicioShapefiles.qgs”.

6.1.3 Ferramentas de edição básicas, avançadas e as opções de aderência.

Explorar as ferramentas de edição básica e avançada representadas nas

Figuras 136 e 137.

Figura 136. Edições básicas de vetores

Figura 137. Edições avançadas de vetores

Explorar as ferramentas de opções de aderência representadas na Figura

138.

115

Figura 138. Opções de aproximação ou aderência entre ponto e área

6.1.4 Vetorização de feições geográficas

Vetorizar feições geográficas de transporte, hidrografia e/ou vegetação

identificadas em 3 (três) áreas aleatórias, dentro do Estado ou País de interesse.

Esta área de interesse deve possuir um círculo de 4cm na escala do projeto de

trabalho.

1. Gerar 3 (três) pontos aleatórios por meio da ferramenta Vetor >

Investigar > Pontos aleatórios, dentro da área de interesse.

2. Gerar uma área de abrangência (buffer) de aproximadamente 4cm na

escala do projeto. Por exemplo: D=4 × 1 0 -2 m × 1000000=4km.

3. Criar shapefiles para as feições identificadas de transporte, hidrografia

e/ou vegetação, com as geometria e atributos desejados.

6.2 Validação Topológica

No QGIS é possível identificar determinadas inconsistências topológicas

no conjunto de dados. As regras podem ser construídas e armazenadas no

projeto e executadas quando necessário.

Através do menu Complementos, deve-se habilitar o plugin “Verificador

de Topologia”. Esta funcionalidade estará então disponível no menu Vetor >

Verificador de Topologia ou por meio do ícone ilustrado na Figura 139. A Figura

140 mostra a caixa de diálogo da ferramenta Verificador de topologia do QGIS.

116

Figura 139. Verificador de topologia

Figura 140. Verificador de topologia

Regras topológicas disponíveis no “Verificador de topologia” segundo a

geometria do elemento:

• Geometria primitiva tipo ponto:

“tem de estar coberto por”, “devem ser cobertos pelos os pontos finais

do”, “deve estar dentro”, “não devem ter duplicados”, “não devem ter

geometrias inválidas”, “não devem ter geometrias multiparte”;

• Geometria primitiva tipo linha:

“os pontos finais devem estar cobertos por”, “não devem ter dangles”,

“não devem ter duplicados”, “não devem ter geometrias inválidas”, “não

devem ter geometrias multiparte”, “não devem ter pseudos”;

• Geometria primitiva tipo área:

“deve conter”, “não devem ter duplicados”, “não devem ter lacunas”,

“não devem ter geometrias inválidas”, “não devem ter geometrias

multiparte”, “não devem sobrepor”, “não deve sobrepor com”.

Nota:

• As regras em azul são comuns a todas a geometrias e executadas

apenas na própria classe;

• As regras em vermelho são executadas entre classes distintas;

117

• As regras em preto são executadas apenas na mesma classe.

Por exemplo: verificar as seguintes regras topológicas do conjunto de

dados presentes na pasta “ValidacaoTopologica”. Carregar as classes de

hidrografia: massa d’água e trecho de drenagem (linha). Verificar as seguintes

inconsistências topológicas:

• Classe massa d’água (área)


devem sobrepor”;

• Classe trecho de drenagem (linha)


devem ter geometrias inválidas multiparte”, “não devem ter pseudos”.

Resultado da validação topológica: 29606 possíveis inconsistências,

conforme Figura 141.

Figura 141. Validação topológica identificadas no QGIS

Salve o projeto como “ValidacaoTopologica.qgs”.

118

7 Impressão de mapas: elaboração de cartogramas

Para que um mapa ou cartograma possa ser compreendido e localizado,

recomenda-se o uso de cinco elementos básicos: título, escala, legenda,

referencial cartográfico e geodésico.

Neste capítulo são utilizados os dados geoespaciais da BCIM - Base

Cartográfica Contínua do Brasil, ao milionésimo, na escala 1:1.000.000,

descrita no capítulo de Acesso e uso de dados geoespaciais.

A seguir são apresentadas as funções oferecidas pelo QGIS para a

elaboração de mapas editorados para impressão.

7.1 Apresentação do compositor de impressão do QGIS

O QGIS se utiliza de um “Compositor de Impressão” para a criação de

mapas ou cartogramas e a posterior impressão destes.

Selecione: Projeto > Novo Compositor de Impressão, e escolha um título

para o compositor de impressão, conforme Figura 142. O ambiente de trabalho,

ilustrado na Figura 143 é aberto. Para cada projeto do QGIS é possível criar

diferentes ambientes de composição de impressão. A Figura 144 mostra as

ferramentas e opções disponíveis no compositor de impressão. Para iniciar

qualquer composição, selecione “Adicionar Mapa” e desenhe/arraste o tamanho

de mapa que deseja incluir no compositor

Figura 142. Título do compositor de impressão

119

Figura 143. Ambiente do “compositor de impressão” e suas

funcionalidades

Figura 144. Menu e ferramentas principais do compositor de

impressão.

7.1.1 Escala gráfica

Para adicionar a escala gráfica ao mapa a ser impresso, deve-se utilizar o

ícone de “Adicionar Barra de Escala”, conforme ilustra a Figura 145, posicionado

na barra de tarefas à esquerda no Compositor de Impressão.

Figura 145. Ícone para adicionar a escala gráfica

120

Após a adição da escala, pode-se personalizá-la no menu de

“Propriedades do Item”, à direita no Compositor.

A vantagem da escala gráfica é que ela mantém a proporção das medidas,

tanto na ampliação, quanto na redução do cartograma elaborado. O usuário pode

desejar colocar o cartograma num relatório técnico ou trabalho acadêmico ou

realizar uma impressão num papel maior.

7.1.2 Grade de coordenadas

Para adicionar a grade de coordenadas ao mapa a ser impresso, deve-se

utilizar a seção de “Propriedades do Item”, conforme Figura 146, localizada à

direita no ambiente de trabalho do compositor de impressão.

Figura 146. Adição de grades de coordenadas ao mapa

Ao selecionar o mapa em que será incluída a grade, deve-se gerar uma

nova grade, através do ícone de “+”. Após isso, deve-se escolher a unidade de

intervalo para o mapa e os intervalos horizontal (Intervalo X) e vertical (Intervalo

Y). Recomenda-se que o cartograma apresente no mínimo duas linhas de grade,

tanto vertical, quanto horizontal. O intervalo depende da área de abrangência de

interesse do usuário.

121

7.1.3 Legenda

Para adicionar a legenda ao mapa a ser impresso, deve-se utilizar o ícone

de “Adicionar nova Legenda”, mostrado na Figura 147, posicionado na barra de

tarefas à esquerda no Compositor de Impressão. Recomenda-se que apenas as

camadas presentes nos cartogramas estejam presentes na legenda.

Figura 147. Ícone para adicionar a legenda

Do mesmo modo, pode-se personalizar a legenda através do menu

“Propriedades do Item” localizado à direita no compositor.

7.2 Elaboração de cartogramas

Por exemplo: elaborar um mapa do Estado do Rio de Janeiro, na escala

1:1.500.000, com as camadas, referenciais geodésico e cartográfico citados

abaixo:

Elementos cartográficos da BCIM:

• Limite político administrativo UF (LIM_Unidade_Federacao_A)

• Massa d’água (HID_Massa_Dagua_A)

• Trecho de drenagem (HID_Trecho_Drenagem_L)

Referencial cartográfico:

• Projeção: Policônica

• Meridiano de referência: 51º 30’W.Gr.( -51.5)

• Paralelo de referência: 24º 45’S ( -24.75)

Referencial geodésico:

• Datum horizontal: SIRGAS 2000

• Datum vertical: Imbituba

Para transformar a visualização dos dados num sistema de coordenadas

projetado, selecione Projeto > Propriedades do Projeto. Os parâmetros da

projeção são: Policônica Brasil; Meridiano Central: -51.5; Paralelo de referência:

122

-24.75; referencial geodésico SIRGAS 2000 e a unidade de medida em metros,


Figura 148. Definindo o sistema de coordenadas do projeto QGIS

Para cada item selecionado, como mapa, legenda, escala, texto ou

imagem, os parâmetros da caixa de propriedades do item serão alterados,


Figura 149. Guia de opções do item adicionado e selecionando

123

Para uma melhor apresentação utilize a simbologia “Polígono Invertido”,

presente no item “Estilo” das propriedades da camada.

Para uma melhor apresentação do conteúdo do mapa, utilize a simbologia

“Polígono Invertido”, presente no item “Estilo” das propriedades da camada,

sobre a classe “LIM_Unidade_Federação_A”, conforme Figura 150.

Figura 150. Melhorando a apresentação do mapa

Outras informações textuais podem ser incorporadas ao mapa impresso,

conforme ilustra a Figura 151.

Figura 151. Informações textuais do cartograma

124

Para inserir o símbolo de copyright no QGIS digite a expressão “©

IBGE” e marque a opção “Renderizar como HTML”.

É possível imprimir ou exportar um mapa elaborado para diversos formatos

(pdf, jpg, svg, etc.), conforme Figura 152. O resultado é ilustrado na Figura 153.

Figura 152. Imprimir ou exportar o mapa elaborado

Figura 153. Resultado final em formato PDF

Salve o projeto como “ImpresaoDeMapas.qgs”.

125

8 Acesso a banco de dados geográficos

Neste capítulo é realizado uma breve introdução aos conceitos de banco

de dados geográficos e sua manipulação num ambiente SIG. O QGIS permite,

além de carregar dados armazenados em banco de dados geográficos, o

gerenciamento e consultas (por atributo ou espaciais) por meio de

funcionalidades do próprio Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD).

Para utilizar o “Gerenciador de BD” é necessário, no mínimo um conhecimento

básico de SQL (Structure Query Language).

Neste documento é utilizado o banco de dados geográfico SpatiaLite, que

é uma biblioteca livre que estende o SQLite, tornando-o capaz de suportar

capacidades espaciais avançadas. Ele não necessita de arquiteturas

cliente/servidor complexas, não tem limite de tamanho para arquivos, tem

grande interoperabilidade e não precisa de instalação ou configuração, conforme

ilustra a Figura 154.

Figura 154. SpatiaLite aliado ao Gerenciador BD

Antes de iniciar a criação de seu BD SpatiaLite, verifique se o “Painel do

Buscador” está ativo. Ele é ativado através do menu Exibir > Painéis > Painel

do Buscador, conforme ilustra a Figura 155.

126

Figura 155. Ativação e visualização do painel do buscador

8.1 Criando um novo banco de dados geográfico

Clique com o botão direito do mouse sobre “SpatiaLite” e selecione “Criar

Base de Dados...”, como na Figura 156.

Figura 156. Criação de uma base de dados no formato SpatiaLite

Nomeie o arquivo a ser criado como “BCIM_SpatiaLite” e salve. Na aba

Base de Dados > Gerenciador BD > Gerenciador BD, deve aparecer a seguinte

tela (Figura 157), com a base SpatiaLite já criada e conectada.

Figura 157. Base criada e conectada

127

8.1.1 Gerenciador de banco de dados

Através do “Gerenciador de banco de dados do QGIS” é possível

manipular e gerenciar diferentes conjunto de dados em diferentes bancos de

dados geográficos. Para acessar esta ferramenta, ilustrada na Figura 158,

selecione Base de dados > Gerenciador BD.

Figura 158. Gerenciador de banco de dados.

8.1.2 Criando classe de feições no banco de dados geográfico

No QGIS para cada camada criada por meio da ferramenta Criar nova

camada > SpatiaLite, é criado um novo banco de dados geográfico, no formato

SpatiaLite. Para o usuário incorporar a nova camada criada em um único banco

de dados é necessário realizar os procedimentos do tópico seguinte “Importando

camadas para o banco de dados geográficos”.

Outra forma de criação de camadas é por meio de expressões SQL

(Structure Query Language), que não foi abordado neste documento.

128

Após a criação do banco de dados, podem-se adicionar camadas vetoriais

ao projeto. Isso é feito através do botão Adicionar Nova Camada > SpatiaLite...,

conforme Figura 159.

Figura 159. Criando novas camadas no banco SpatiaLite

Na janela aberta após a seleção da nova camada, deve-se atentar ao

preenchimento do Nome da camada a ser criada e do Sistema de Coordenadas

desta camada. Em seguida, devem ser criados os campos da tabela de atributos

da camada, através das ferramentas na parte inferior da janela (Figura 160).

Figura 160. Ferramenta de criação de novas camadas no banco

SpatiaLite.

129

8.2 Importando camadas para o banco de dados geográfico

Para adicionar camadas de dados à base, mantenha-a selecionada e clique

no botão “Importar camada/arquivo”, conforme Figura 161.

Figura 161. Importar camada/arquivo

Por exemplo: escolha a camada “HID_Trecho_Drenagem_L” que está na

pasta “BCIM_versao2016”. Em seguida clique em “Opções de Atualização”,

recomenda-se mudar o campo “Codificação” de “UTF-8” para “CP 1250” e

marque a caixa “Criar índice espacial”, conforme ilustrado na Figura 162. No

final clique em “OK”.

Figura 162. Importando camadas ou arquivos.

De volta ao “Painel do Buscador”, no item referente ao “SpatiaLite” a

camada importada deverá aparecer. Adicione-a ao projeto, clicando duas vezes

130

ou arrastando-a até o painel de “Camadas”. A classe trecho de drenagem

aparecerá na tela e na lista de camadas, conforme ilustra a Figura 163.

Figura 163. Camada adicionada ao Banco SpatiaLite e ao projeto.

8.3 Análise e consultas no Banco de Dados Geográfico

Para a realização de consultas num banco de dados, seja este tabular ou

espacial, é utilizada a linguagem de consulta estruturada SQL. Seus comandos

e estrutura são padronizados, o que facilita a interoperabilidade, o aprendizado

e a utilização em diversos sistemas gerenciadores de banco de dados - SGBD.

Esta linguagem se baseia na álgebra relacional, com comandos, como:

operadores lógicos (or; and; like; ilike); comandos matemáticos (+; -; /; ×);

operadores de comparação (=; >; <; ≥; ≤; ≠); análise de elementos textuais

e espaciais.

8.3.1 Realizando consultas por atributo pelo Gerenciador BD

Utilizando o Gerenciador BD criar um Banco de Dados SpatiaLite e

carregar a camada “HID_Trecho_Drenagem_L” no banco de dados SpatiaLite.

131

Para isto inicie o “Gerenciador BD” e abra a caixa de diálogo “Janela

SQL”, através da ferramenta ilustrada na Figura 164.

Figura 164. Ferramenta de construção de consultas SQL

Na “Janela SQL”, conforme a Figura 165, escreva e execute a seguinte

expressão:

Select * FROM "HID_Trecho_Drenagem_L" WHERE

“HID_Trecho_Drenagem_L"."nome" LIKE “%Rio Una%"

Figura 165. Inserindo a expressão SQL pelo gerenciador BD.

Para carregar a consulta SQL no mapa é necessário clicar em “Criar uma

visão” e, nesse exercício, nomeá-la como “una”. Em seguida, atualize a lista de

camadas, por meio do ícone ilustrado na Figura 166, para que a visão criada

apareça na lista. Para torná-la visível como camada, basta clicar com o botão

direito e escolher “Adicionar à tela” (Figura 167).

132

Figura 166. Atualizando a visão de camadas no Spatialite.

Figura 167. Adição da visão criada à tela

Então, importe uma camada à base SpatiaLite, por meio do ícone ilustrado

na Figura 168 e configure-a importação conforme a Figura 169.

Figura 168. Importar camada/arquivo

Figura 169. Importação da camada baseada na visão criada.

133

A Figura 170 mostra o resultado da consulta SQL realizada no

Gerenciador de Banco de Dados do QGIS.

Figura 170. Resultado da consulta SQL carregado em tela.

Outros tipos de consultas SQL que pode ser realizada no “Gerenciador de

Banco de Dados” é contar a quantidade de registro com um determinado

atributo consultado, conforme ilustra a Figura 171.

Select count (*) as numero_linhas from "HID_Trecho_ Drenagem_L"

where nome like "%Rio Una%"

134

Figura 171. Resultado da consulta do número de linhas da camada

trecho de drenagem.

8.3.2 Realizando consultas espaciais pelo Gerenciador de Banco de Dados

Seleção de todos os rios, presentes na classe trecho de drenagem (linha)

e no esquema do banco de dados geográficos da base contínua, ao milionésimo,

escala 1:1.000.000 (BCIM), que interceptam o estado da Bahia, conforme a

Figura 172:

Select d.* from "HID_Trecho_Drenagem_L" d,

"LIM_Unidade_Federacao_A" a

where st_intersects(a.geom,d.geom) and a.nome = 'Ba hia'

135

Figura 172. Resultado da consulta do número de rios que interceptam

o estado da Bahia.

O banco de dados geográfico SpatiaLite permite a edição de feições

geográficas, conforme abordado e exemplificado na seção Edição de feições

geográficas. Ele também permite a realização de validações topológicas por meio

de expressões SQL. Entretanto, este tópico não será abordado neste

documento.

136

9 Considerações finais

O ambiente SIG QGIS mostra-se adequado tanto a finalidades acadêmicas

quanto na produção de dados geoespaciais, acesso e uso de informações

espaciais pela sociedade. Além de ser uma funcionalidade em constante

desenvolvimento, com uma infinidade de complementos (plugin) que atendem a

diversas ramificações da área de geociências e afins.

Recomenda-se que os usuários de QGIS utilizem as listas de discussão

desse software livre. Além de esclarecer as dúvidas, a participação ativa na

comunidade QGIS fomenta sua melhoria.

A mudança de perspectiva de usuário consumidor para usuário

colaborador beneficia a sociedade como um todo, auxiliando no

desenvolvimento das ferramentas e melhorando a qualidade e usabilidade de

produtos e serviços disponíveis.

137

10 Referências Bibliográficas

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3-0-logo-candidate/>. Acesso em agosto de 2018.

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140

Equipe técnica

Coordenação de Cartografia – CCAR

Patrícia do Amorim Vida Costa – Coordenadora de Cartografia Organização e elaboração

Alex da Silva Santos

Equipe técnica


Odair Gonçalves Martins Junior

Renata Curi de Moura Estevão Nagatomi

Tais Virginia Gottardo

Estagiários

André Herzog de Almeida

Ana Aguiar Real Marinho

Bruna Letícia da Silva Costa

Cristiene Nascimento Ribeiro

Daniella Castilho Pacheco

Graziela Martins Genovez

Gustavo Mendes Ferreira

Joyce Amancio Teixeira

Priscila Almeida de Oliveira

Raphael Testai de Souza

Simone Silveira Rodrigues

Taynara Faria Targine Ribeiro

Victor Lima Cury da Silva

Elaboração de ilustrações


Daniella Castilho Pacheco

Colaboração

Alberto Luis da Silva

Aline Lopes Coelho

Darlan Miranda Nunes

Hebert Guilherme de Azevedo

Leila Freitas de Oliveira Patrícia do Amorim Vida Costa

Rafael Damiati Ferreira

Tiago Luiz Bastos

Homenagem

Cláudia Maria Ferreira Nascimento (in memoriam)

Presidente da RepúblicaMichel Miguel Elias Temer Lulia

Ministr do Planejamento, e Gestãoo DesenvolvimentoEsteves Pedro Colnago Júnior

INSTITUTO BRASILEIRODE GEOGRAFIA EESTATÍSTICA - IBGE

PresidenteRoberto Luís Olinto Ramos

Diretor-ExecutivoFernando José de Araújo Abrantes

ÓRGÃOS ESPECÍFICOS SINGULARES

Diretoria de PesquisasClaudio Dutra Crespo

Diretoria de GeociênciasJoão Bosco de Azevedo (em exercício)

Diretoria de InformáticaJosé Sant`Anna Bevilaqua

Centro de Documentação e Disseminação de InformaçõesDavid Wu Tai

Escola Nacional de Ciências EstatísticasMaysa Sacramento de Magalhães

UNIDADE RESPONSÁVEL

Diretoria de GeociênciasCoordenação de Cartografia

Patrícia do Amorim Vida Costa

INTRODUÇÃO AO AMBIENTE SIG QGIS

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